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4.1 DISEO DE LOS COMPONENTES DE LA PLANTA.4.1.1 DESARENADOR
1) Calculo de caudales:Q de A.N., 80% de dotacin por persona diaria:Q A.N. = 0.80 x 250 l/p/d x 10,333 hab. = 2, 066,600.00 lts/da
Q A.N. = 2,066.60 m3/da
Q med. Diario = 2,066.60 m3/da x 1 da/86,400 seg.= 0.024 m3/seg.
Q med. diario = 86.40 m3/hora ; 1.44 m3/min.
Q mx. diaria = 1.5 x 86.40 m3/hora = 129.60 m3/hora
Q mx. horaria = 2.4 x 86.40 m3/hora = 207.36 m3/hora2
2) Calculo de dimensiones del desarenador:H = Q/(Vh x Ancho)
Vh = 0.30 m/seg. (velocidad horizontal)
Ancho (asumido) = 0.575 mts.
Q mx. horaria = 0.0576 m3/seg.
H = 0.0576 m3 /seg. / ( 0.30m3 /seg. x 0.575 mts) = 0.33 mts (tirante de
agua)
3) Calculo de la longitud del desarenador.L = ( Vh/Vs) x H
Vh = velocidad horizontal
Vs = velocidad de sedimentacin de la partcula
H = tirante de agua
L = Longitud del canal
El valor de Vs que se utilizara es para partculas de 0.21 mm de dimetro, su
velocidad de sedimentacin esta en el rango de 0.95 1.25 m/min ( valor
obtenido de tabla, Ingeniera de Aguas Residuales, Tratamiento, Vertidos,
Reutilizacin; 3 edicin, Metcalf y Eddy, INC., ver anexo 1)
Para efectos de diseo se utilizara el valor 1.15 m/min = 0.019 m/seg.
Sustituyendo L = (0.30 m/seg. / 0.019 m/seg.) x 0.33 mts
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L = 5.21 mts.
4) La pendiente del canal desarenador se calcula de la siguiente manera:De la formula de Manning (formula tomada de manual de Hidrulica de J.M. de
Azevedo Netto y Guillermo Acosta lvarez, 6 Edicin.)
V = 1/n RH2/3S1/2
Donde:
V= velocidad (0.3m/s)
n = coeficiente de rugosidad (0.015 valor tomado de tabla 23.5 de manual de
hidrulica de J.M. de Azevedo Netto y Guillermo Acosta lvarez, 6 Edicin, ver
anexo 2)
RH= radio hidraulico
S = pendiente
RH = area / perimetro mojado = (0.575 x 0.33) / ( 0.33+0.575+0.33) =
0.154
S1/2= Vn RH2/3 RH2/3 = 0.154 2/3 = 0.287
S1/2= (0.3m/s) (0.015) (0.287)
S = 0.036%
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4.1.2 MEDIDOR PARSHALL5) La medicin del caudal se realizara mediante el uso de un medidor Parshall.
Para determinar las dimensiones del medidor Parshall, utilizaremos las
tablas que se presentan en el manual de Hidrulica de J.M. de Azevedo Netto y
Guillermo Acosta lvarez, 6 Edicin.
Las condiciones de descarga del flujo a travs de un medidor Parshall pueden ser
de dos maneras: a) Flujo o descarga libre, b) Ahogamiento o sumersin.
Para nuestro caso el tipo de descarga ser de lujo o descarga libre, para
determinar el caudal en este caso es suficiente con medir la carga H.Q = K Hn.
Seleccin del tamao, se tiene un canal desarenador con un ancho de
0.575 mts. por lo que se utilizara un medidor Parshall con un ancho de
garganta de W = 9
Sus dems dimensiones sern : (de tabla 29-1 del manual de Hidrulica de J.M.
de Azevedo Netto y Guillermo Acosta lvarez, 6 Edicin, ver anexo 3).
A = 0.880 mts. B = 0.864 mts. C = 0.380 mts. D = 0.575 mts. E = 0.460
mts.
F = 0.305 mts G = 0.457 mts. K = 0.076 mts N = 0.114 mts.
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Para corroborar que el tamao del medidor Parshall, es correcto lo verificamos enel tabla 29-2, (del manual de hidrulica de J.M. de Azevedo Netto y Guillermo
Acosta lvarez, 6 Edicin, ver anexo 4). , se tiene que para un ancho de
garganta de 9 se tiene una capacidad mnima de caudal de 2.55 lts/seg. Y una
mxima de 251.9 lts/seg. Y como el caudal mximo horario es 57.6 lts/seg.,
como podemos observar el valor del caudal mximo horario esta dentro del rango.
Los valore de K y n se obtienen de la (tabla 29-3 del manual de hidrulica de
J.M. de Azevedo Netto y Guillermo Acosta lvarez, 6 Edicin, ver anexo 5), paraun medidor Parshall de 9 de ancho de garganta
n = 1.530.
K = 0.535.
Quedando la formula para calcular el caudal de la siguiente manera
Q = 0.535 H1.530 .
Punto de medicin: con la descarga libre la nica medida de carga H, es
necesaria y suficiente para conocer el caudal, esta es hecha en la seccin
convergente en un punto localizado a 2/3 de la dimensin A.
En esta posicin se puede medir el tirante de agua con una regla o se
instala un medidor junto a la pared (en metros)
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4.1.3 LAGUNAS DE ESTABILIZACIN6) diseo de lagunas de estabilizacin facultativas.
Si se tiene un caudal diario de 2,066.6 m3/da.
Se utilizara una DBO5
= 200 mg/lt , se usa este valor pues en comunidades concaractersticas parecidas a las de la ciudad de Chirilagua los valores de la DBO
eran 250, 200, 230, etc., por lo que para efectos de diseo se utiliz el valor de
200 mg/lt
La carga orgnica aplicada ser igual:
2,066.6 m3/da x 200 mg/lt x 1000 lt/1.0 m3 x 1gr/1000mg x 1kg/1000 gr. =
413.32 Kg. DBO / da.
Se busca tener una remocin del 90% de la DBO por lo que el DBO delultimo efluente ser de 20 mg./lts
Segn Mc Garry y Pescod, la carga orgnica superficial sobre la cual la
laguna facultativa falla eliminando su estrato aerbico y convirtindose en
anaerbica viene dado pro la siguiente formula
Csm = 400.6 x 1.099(T-20)
Donde:
Csm = Carga superficial mxima.
T = temperatura promedio del mes mas fro
T = 26 C (dato obtenido del SNET)
Sustituyendo se tiene
Csm = 400.6 x 1.099(26-20) = 705.82 Kg. DBO/Ha/da
Por facto de seguridad se utilizara Csm = 620 Kg. DBO/Ha/da
El rea necesaria para la laguna primara viene dada de la siguiente ecuacin
A = Csa/Csm = 413.32 Kg. DBO / da / 620 Kg. DBO/Ha/da = 0.666 Ha =
6.660 m2 = 74 mt x 90mt
Se le dar una profundidad de 2.00 mts.
Se utilizara un valor de produccin de lodos sedimentables de 120 lts/hab./ao
(valor recomendado por la CEPIS)
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Con un periodo de limpieza de 60 meses
120 lts/persona/ao x 10,333 hab. x 5 aos x 1 m3 / 1000 lts = 6,199.8 m3
Profundidad de lodos = 6,199.8 m3 / 6660 m2 = 0.93 mts.
Quedando la profundidad total de la laguna: 2.00 + 0.93 = 2.93 mtsEl volumen total ser igual a 6660.0 m2 x 2.93 mts = 19513.8 m3
Calculo del periodo de retencin.
Segn estudios realizados por la CEPIS en diversas lagunas de estabilizacin, se
tiene que para lagunas primarias existe una perdida de un 4% del caudal que
ingresa a la laguna, este fenmeno se debe a evaporacin e infiltracin.
La perdida para la laguna primaria ser 2,066.6 m3 /da x 0.04 = 82.66 m3
/daPR ( periodo de retencin) = 19513.8 m3/ (2,066.6 m3/da - 82.66 m3 /da) =
9.83 das.
Csr (carga superficial removida) = 7.67 + 0.8063 x ( Csm), (formula obtenida
de la grafica 4.13 del libro Lagunas de Estabilizacin , de Armando Cubillos,
Mtodo de la CEPIS, ver anexo 6)
Csr = 7.67 + 0.8063 x (620 Kg. DBO/Ha/da) = 507.57 Kg. DBO/Ha/da
Cse (Carga superficial de efluente) = Csm Csr = 620 Kg. DBO/Ha/da -
507.57 Kg. DBO/Ha/da = 112.42 Kg. DBO/Ha/da.
S = Cse x rea de la laguna / 2,066.6 m3 /da = 112.42 Kg. DBO/Ha/da x
0.666 Ha x 1000 gr / 1 Kg. / (2,066.6 m3/da - 82.66 m3 /dia ) = 37.73 gr /
m3 = 37.73 mg / lts, este valor resulta ser mayor que el exigido para obtener un
90% de remocin de DBO ( 20.0 mg / lts.) por lo que es necesario dimensionar
una laguna secundaria en serie.
7) Dimencionamiento de la laguna secundariaFlujo que llega a la laguna secundaria
Q = 2,066.6 m3/da - 82.66 m3 /da = 1,983.94 m3/da
El DBO de afluente de la laguna secundaria ser 37.73 mg / lts x 1.5 (factor de
seguridad, valor recomendado por Cubillos en mtodo de la CEPIS)
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BDO = 56.59 g / m3
Carga Orgnica que llega a la Laguna Secundaria ser igual a : 56.59
g / m3x 1,983.94 m3/da x (1 Kg. / 1000 gr.) = 112.28 Kg. DBO/da
La carga superficial mxima = 360 Kg. / DBO / Ha / da ( la CEPISrecomienda que para lagunas secundarias la carga superficial mxima estar en
el rango de 150 a 250 Kg. / DBO / Ha / da a 20 C, pero en la ciudad de
Chirilagua la temperatura promedio del mes mas fro es mayor a 20 C , por lo
que el valor de la Csm a utilizar en el diseo puede ser mayor que el rango
recomendado por la CEPIS)
Para efectos de diseo utilizaremos un valor 360 Kg / DBO / Ha / da
rea de la Laguna
A = (112.28 Kg. DBO/da )/ 360 Kg. / DBO / Ha / da = 0.311 Ha x 10,000 m2
/ 1 Ha = 3118.89 m2, aproximndolo a un valor de 3120.0 m2 = 78mt x 40 mt
El volumen de la laguna ser igual a 3120.0 m2 x 1.75 mts = 5460.0 m3
Calculo del Periodo de Retencin
La CEPIS en diversos estudios de lagunas de estabilizacin, ha deducido
que para lagunas secundarias existe una perdida de un 7 % del caudal que
ingresa a la laguna este fenmeno se debe a evaporacin e infiltracin.
La perdida para la laguna primaria ser 1,983.94 m3 /da x 0.07 =
138.87 m3 /da
PR (periodo de retencin) = 5460.0 m3/ (1,983.94 m3/da 138.87 m3 /da) =
2.95 das.
Calculo del Periodo de Retencin Total (PRT) = Periodo de retencin de laguna
Primaria + Periodo de retencin de Laguna Secundaria
PRT = 9.83 das + 2.95 das = 12.78 das.
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Este periodo de retencin total es suficiente para tener una remocin total de
parsitos pues la CEPIS recomienda un periodo de retencin de 10 das para
obtener una remocin total de parsitos.
Csr = - 0.80 + 0.765 Csm , formula obtenida de grafica 4.14 de el libroLagunas de Estabilizacin de Armando Cubillos, ver anexo 7
Csr = - 0.80 + 0.765 (360 Kg. / DBO / Ha / da) = 274.6 Kg. / DBO / Ha /
da
Cse = Csm Csr = 360 Kg. / DBO / Ha / da - 274.6 Kg. / DBO / Ha / da =
85.4 Kg. / DBO / Ha / da.
S = (85.4 Kg. / DBO / Ha / da. X (0.311 Ha) x (1000 gr. / 1kg) / (1,983.94
m3
/da 138.87 m3
/da) = 14.39 gr. / m3
= 14.39 mg/lts (este valor resultaser menor que el exigido para obtener un 90% de remocin de DBO que es 20.0
mg / lts.), por lo que se considera que el diseo es aceptable.
4.1.4 FOSAS SEPTICAS8) Fosa Sptica.Se disearan dos tipos de fosa sptica, el primero solo tendr capacidad para
tratar los desechos provenientes de una sola vivienda (en la clasificacin de las
viviendas que no podrn conectarse a la red se encuesto cuantas personas viven en las
viviendas de las 81 viviendas se obtuvo un promedio de 4 habitantes por viviendas).
Para el segundo caso la fosa ser capas de tratar desechos provenientes de varias
viviendas.
El sistema estar constituido por: trampa de grasa, tanque sptico, poso de
absorcin o campo de oxidacin (cuando el tamao del terreno lo permita.) para efectos
de diseo se tomara una fosa con una capacidad mxima de 10 personas
Para determinar la capacidad de la trampa de grasa se considera en general el
doble de la cantidad de lquidos que entra en el caudal mximo horario el cual es y se
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utilizara una dotacin de (80% de la dotacin) 200lts/persona/da, con el objeto de
alargar su tiempo de limpieza.
Q A.N. = 0.80 x 250 l/p/d x 10 hab. = 2000lts/da /24 = 83.333lts/hora
Qmh = 83.333lts/hora x 2.4 x 2= 400lts/hora, por lo que su dimensin ser de 400lts= 0.4 m3
Quedando sus dimensiones de la siguiente manera:
L = 1.00mt (largo) A = 0.40mt (ancho)H = 1.00mt (altura interna de la trampa de
grasa)
h = 0.70mt (altura del liquido)
codo de 90 DEP.VC DE4"
0.60
PLANTA
GRASA P/1-1 0PERSONASDETALLE DE TRAMPA DE
ESC. 1:10
"T"DE P.VCDE4 "0.151.150.40
1.00
1.30
ENTRADA
0.08
0.15
1.2
(1:2:2)@ 0.15EST. 1/4"4 H 3/8"
SECCION
PAREDESIMPERMEABLE
ESC. 1:10
SALIDA0.15
codo de 90 DEP.VC DE4"
"T"DEP.VC DE4 "
0.10
0.15
PAREDES
0.30
Para el tanque sptico se utilizara una dotacin de 150lts/persona/da con un
tiempo de retencin de 24 horas, que puede prestar servicio a una vivienda de hasta 10
habitantes. De tabla (manual saneamiento agua, vivienda y desechos, Tabla paraDiseo de Tanque Sptico F4) se obtienen las siguientes medidas:
L: (Largo interior del Tanque) 1.90 mts.
A: (Ancho interior del Tanque) 0.70 mts.
h1: (Tirante Menor) 1.10 mts.
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h2:(Tirante Mayor) 1.20 mts.
h3: (Nivel del lecho bajo de dala, con respecto a la parte de mayor profundidad del
tanque) 0.45 mts.
H: (Profundidad mxima) 1.68 mts.E: (Espesor de muros de piedra) 0.30 mts.
SALIDA
0.15
TAPAONDERGISTRODEALTURADELODOS
0.72
VARILLASDE3/8 O@3 0 cm. ENAMBOSSENTIDOS
DETALLE DE FOZA SEPTICA P/1- 1 0 PERSONAS
0.8
0.1
0.3ENTRADA
ENTRADA
1.12CEMENTO PULIDO
CONCRETO DE2 10 kg/ cm
SECCION
SOLERA INTERMEDIAPERIMETRAL CON4 VARILLA O 3/8" YANILLOS DE1/4" O@ 15cm.
PROPORCION1 :3
VARILLAS 3/8" O @ 30 cms.ENAMBOS SENTIDOS
CHAFLA CONMORTERO DE
CEMNTO EN LAJUNTA
0.07
2REGISTRO
50 cm MINIMO
50 cm. MINIMO
codo de 90 DEP.VC DE4"
LOSAS PRECOLADAS
PLANTA
REGISTRO
0.16
0.03
0.30
TAPAONDERGISTRODEALTURADE LODOS
TAPADE REGISTRO
AFINADO CON
"T"DEP.VC DE4 "
0.05
0.6
0.15
SALIDA
"T"DEP.VC DE4 "
2.11.90
codo de 90 DEP.VC DE4"
TAPADE REGISTRO
Para disear el pozo de absorcin se realiza lo siguiente:
Conociendo el coeficiente de absorcin, la profundidad del pozo se determina con base enlasiguiente frmula:
H =N.M / (K2..D)
DONDE:H : Profundidad del pozo en metros.K2 : Coeficiente de absorcin en [m2/persona/da]. Dato obtenido de la grafica del anexo8
N : Nmero de personas servidas.D : Dimetro del pozo en metros.M : Dotacin (lts/persona/da)
Para nuestro caso las dimensiones del pozo de absorcin sern las siguientes:
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Se asume un dimetro de 2 mts, de las pruebas de absorcin realizadas en el campo se
obtuvo un promedio de tiempos de absorcin para bajar el nivel del agua 2.5cm mayores
de 30 minutos. Por lo que se tiene lo siguiente.
H = 10 x 150lts/persona/da / (45 x
x 2.0)H = 5.30 mts de profundidad el cual 1/2 de su profundidad estar llena de grava N. 1
"T" DE P.VC DE 4"
ENAMBOS SENTIDOS
SE COLOCARANPARA LAS PAREDES
PARA LA ILFINTRACION
UN LADRILLO SI Y OTRO NO
DELAGUA.
SUELO NATURAL
P/ 1-10 PERSONAS
POZO DE ABSORCION
SECCION
ENTRADA
6.00
PLANTA
CODO DE9 0 DE P.V.C DE4"
VOLUMEN TOTAL= 1/2 DE"H"
5.30
10 cms. DE GRAVA DE1 "
TABIQUEMURRO DE
R1.14
R1.00
2.48VARILLAS DE3/8 O @ 30 cm.
DIMENSIONAMIENTO DE FOSA SPTICA CON CAPACIDAD PARA TRATAR
DESECHOS DE VARIAS VIVIENDAS.
Se utilizara una dotacin de 150 lts/personas/diarias, no se utiliza una
dotacin mayor por razones de costos.El nmero de usuarios DE LA FOSA sern 100 personas.
Para determinar la capacidad de la trampa de grasa se considera en general el doble de
la cantidad de lquidos que entra en el caudal mximo horario el cual es y se utilizara
una dotacin de 150lts/persona/da, con el objeto de alargar su tiempo de limpieza.
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Q A.N. = 0.80 x 150 l/p/d x 100 hab. = 12000lts/da /24 = 500lts/hora
Qmh = 500 lts/hora x 2.4 x 2= 2400lts/hora, por lo que su dimensin ser de 2400lts
= Volumen de aguas negras = 2.4 m3
Quedando sus dimensiones de la siguiente manera:L = 2.0mt (largo) A = 1.0mt (ancho) H = 1.5mt (altura interna de la trampa de
grasa)
h = 1.2mt (altura del liquido)
1.60
0.07
0.20
0.2
0.84
1.33
0.57
1.60
"T" DEP.VC DE6 "
IMPERMEABLEPAREDES
1.10
0.14
ENTRADA
SALIDA
SALIDA
codo de 90 DEP.VC DE4"
codo de 90 DEP.VC DE6"
P/ 100 PERSONAS O MASDETALLE DE TRAMPA DE GRASA
PLANTASECCION
Para el tanque sptico se utilizara una dotacin de 150lts/persona/da con un tiempo de
retencin de 24 horas, que puede prestar servicio hasta 100 habitantes. De tabla (manual
saneamiento agua, vivienda y desechos, Tabla para Diseo de Tanque Sptico F4) se
obtienen las siguientes medidas:
L: (Largo interior del Tanque) 4.40 mts.
A: (Ancho interior del Tanque) 1.80 mts.
h1: (Tirante Menor) 1.80 mts.
h2:(Tirante Mayor) 2.0 mts.
h3: (Nivel del lecho bajo de dala, con respecto a la parte de mayor profundidad del
tanque) 0.75 mts.
H: (Profundidad mxima) 2.48mts.
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E: (Espesor de muros) 0.15 mts.
SALIDA
"T"DEP.VCDE4"
4.70
ENAMBOS SENTIDOSVARILLAS 3/8" O @ 30 cms.
PROPORCION1 :3CEMENTO PULIDOAFINADO CON
"T"DE P.V.CDE 6"
DETALLE DE FOZA SEPTICA P/ 100 PERSONAS
@ 35cm.ANILLOS DE1/4" O4 VARILLA O 3/8"YPERIMETRALCONSOLERA INTERMEDIA
codo de 90 DEP.VCDE6"
SECCION
ENTRADA
2.48
0.1
0.75
0.15
SALIDA0.46
TAPADERGISTRO
2
VARILLASDE3/8 O REGISTRO
1.80
0.08
0.33
0.10
JUNTACEMENTO EN LAMORTERO DECHAFLACON
DEALTURADE LODOSTAPAONDE RGISTRO
TAPAONDE RGISTRO DEALTURADE LODOS
LOSADENSADECONCRETODE21 0 kg/cm
codo de 90 DEP.VCDE6"
0 .2 1
ENTRADA
4.40
0.75
@3 0 cm. ENAMBOS 75 cm. MINIMO
CONCRETO DE21 0 kg/ cm
0.05
0.37
SENTIDOS
PLANTA
2
Para disear el pozo de absorcin se realiza lo siguiente:
Se utilizara 3 pozos de absorcin que dando las dimensiones de la siguiente
manera:
Conociendo el coeficiente de absorcin, la profundidad del pozo se determina con base enlasiguiente frmula:
H =N.M / (K2..D)
DONDE:H : Profundidad del pozo en metros.
K2 : Coeficiente de absorcin en [m2/persona/da]. Dato obtenido de la grafica del anexo8N : Nmero de personas servidas.D : Dimetro del pozo en metros.M : Dotacin (lts/persona/da)
Para nuestro caso las dimensiones de los pozos de absorcin sern las siguientes:
Se asume un dimetro de 5 mts, Se obtuvo un tiempo de retencin de 25 minutos de la
grafica del anexo 8 se obtiene el valor de K2
H = 33.33 x 150lts/persona/dia / (55 x
x 5.0)H = 5.78mts de profundidad el cual 1/2 de su profundidad estar llena de grava N. 1
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
14/83
4.1.5 MUROS DE RETENCIN9) CALCULO DEL DISEO DE MURO DE PROTECCIN PERIMETRAL DEPREDIO EN DONDE SE PROPONE CONSTRUIR LA PLANTA DE
TRATAMIENTO.Es necesario que se disee y se construya un muro de proteccin en la
parte del terreno que bordea la quebrada El Clavario, con el objetivo de proteger la
planta de tratamiento.
La altura del muro ser de 3.00 mts., a partir del nivel de desplante.Datos de diseo:
Carga viva: 100 lb./pie2
Densidad del suelo (W): 110.0 lb./pie3
Coeficiente de friccin: 0.5
ngulos efectivos: : 30.
Densidad de mampostera reforzada: 125 lb/pie3
Las dimensiones que aparecen en el muro son el resultado de varias interacciones
hasta determinar las dimensiones necesarias para que cumpla con todas las
pruebas necesarias.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
15/83
Calculo de los coeficientes de presin (segn Rankine, diseo de estructuras de
concreto, duodcima edicin, Arthur H. Nilson).
Para la presin activa tenemos: ( Cpa) = (1 sen 30)/ (1 + sen 30)= 05./1.5
= 0.333
Para la presin pasiva tenemos: (Cpp) = (1+ sen 30)/ (1- sen 30) =1.5/0.5= 3.0
La presin activa es de: P= Cpa x W x H x ( H + 2h)
Donde h es igual a : Carga viva / W = 100/110 = 0.91
La presin activa es de: P = 0.333 x 110.0 x 12.46 x (12.46 + 2 x 0.91) =
3,258.77 lbs.
El punto de aplicacin de dicha fuerza se calcula con la siguiente
formula:
Y = H2 + 3 x H x h / 3(H + 2h) = (12.46)2 + 3 x 12.46 x 0.91 / 3 x ( 12.46
+ 2 x 0.91)
Y = 4.41 pies.
El momento de volteo (Mv) ser igual: 3,258.77 x 4.41= 14,371.2 lbs.pie
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
16/83
CALCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE PRODUCIDO POR EL PESO
DEL MURO
W 1
1
11.15 x 1.31 x 125 1,825.81 ,825.81 x 1.96 3,578.59 lbs.pie
2 1 3
3
1
3.75
e
W 3.57 x 11.15 x x 2,189.30 2,189.30 x 5 10,946.5 lbs.pie
W 11.15 x 1.31x 110 1,606.72 1,606.72 x 10,998.00 lbs.pie
W 9,337.80 39, 607.3 lbs.pie
La distancia de la resultante en borde delantero es: a = (39, 607.3 lbs.pie -
O
Fv = 3
i la resultante se localiza por
fuera del tercio medio debe mantenerse un factor de seguridad de volcamiento al
W x 11.15 x 3.57x
25
2,487.84 2,487.84 x
.81
9,478.67 lbs.pie
W 7.5 x 1.31 x 125 1,228.13 ,228.13 x 4,605.49 lbs.pi
4 110
5 6.84
T
14,371.2 lbs.pie) / 9,337.80 = 2.70 pies, que resulta estar fuera del tercio medio
de la longitud de la zapata del muro ( que es igual a 7.5/3 = 2.5 pies)
CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD POR VOLCAMIENTFv = momento estabilizante / momento de volteo.
9, 607.3 lbs.pie / 14,371.2 lbs.pie = 2.75.
El cual resulta ser bastante amplio, pues s
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
17/83
menos
tipo de suelos es de 0.5 (dato obtenido deTabla 17.1 del libro ma edicin, Arthur
H. Nil
onalmente el deslizamiento es restringido por la presin pasiva del
unque el plano de la base del muro esta a
2.62 p
El fact
cin + fuerza de presin pasiva / empuje total de la tierra.
te
0) CALCULO DE MURO DE LAGUNA PRIMARIA.REA DE LA LAGUNA: 6660.0MT2
A: 6660.0MT2 X 2.93MT
DENSIDAD DEL SUELO: 110lbs/pie3
igual a 1.5, es decir el momento estabilizante, debe ser al menos 1.5 veces
mayor que el momento de Volcamiento.
CALCULO DE FUERZA DE FRICCIN.
El coeficiente de friccin para estediseo de estructuras de concreto, duodci
son).
Ff = 0.5 x 9,337.80 = 4,668.9 lbs.
Adici
suelo en la parte frontal del muro, a
ies por debajo del nivel de desplante se le descontaran 1. pies por el efecto de
lavado producido por la quebrada de invierno.Presin pasiva (Pp)= W x h12 x Cpp = (110 x (1.62)2 x 3 ) =
433.02 lbs.
or de seguridad contra deslizamiento se calcula de la siguiente manera.
Fuerza de fric
4,668.9 lbs. + 433.02lbs./ 3,258.77 lbs.= 1.56 que resulta ser ligeramen
mayor al valor requerido 1.5.
1
VOLUMEN DE AGUA RESIDUALES DE LA LAGUN
= 19513.8MT3
VOLUMEN DE CORTE TOTAL DE LA LAGUNA: 6660.0MT2 X (2.93 + 0.30)
= 21511.8MT3.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
18/83
COEFICIENTE DE FRICCIN: 0.5
ANGULO EFECTIVO: 30
125 lbs/pie3
eficientes de presin (segn Rankine, diseo de
. Nilson).
os: ( Cpa) = (1 sen 30)/ (1 + sen 30)= 05./1.5
= 0.3
/ (1- sen 30) =
activa es de: P= Cpa x W x H x ( H + 2h)Donde
iva es de: P = 0.333 x 110.0 x 13.54 x (13.54 + 2 x 1.09) =
guiente formula:
DENSIDAD DE LA MAMPOSTERA:
CARGA VIVA: 120 lbs/pie3
Calculo de los co
estructuras de concreto, duodcima edicin, Arthur H
Para la presin activa tenem
33
Para la presin pasiva tenemos: (Cpp) = (1+ sen 30)
1.5/0.5= 3.0
La presinh es igual a : Carga viva / W = 120/110 = 1.09
La presin act
3,898.33 lbs.
El punto de aplicacin de dicha fuerza se calcula con la si
Y = H2 + 3 x H x h / 3(H + 2h) = (13.54)2 + 3 x 13.54 x 1.09 / 3 x ( 13.54 +
2 x 1.09)
Y = 4.82pies.
El momento de volteo (Mv) ser igual: 3,898.33 x 4.82= 18790 lbs.pie
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
19/83
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
20/83
b = 7.58 pies.
Se utilizara un b de 8.20 pies.
CALCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE PRODUCIDO POR EL PESO DEL
MURO
W 8.20x1.64x125 1681.0
1
16
(8
e
2 1
24
3
24
W x 11.9 x 3.28 x 2146.76 2,146.76 x 11721.3 lbs.pie
W 1 2146.76 21 x
.
15843.1 lbs.pie
W 10853.5 51118.3 pie
81.0 x
.2/2)
6892.1 lbs.pi
W x 11.9 x 3.28 x
25
2439.5 39.5 x 4.37 10660.6 lbs.pie
W 11.9 x 1.64 x 125 2439.5 39.5 x 2.46 6001.17 lbs.pie
4 110 5.46
5
1.9 x 1.64x 110 46.76
7 38
T
lbs.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
21/83
La distancia de la resultante en borde delantero es: a = (51118.3 lbs.pie
18987.9lbs.pie) / 10853.5 = 2.96 pies, que resulta estar fuera del tercio medio de
la longitud de la zapata del muro (que es igual a 7.5/3 = 2.5 pies)
CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD POR VOLCAMIENTOFv = momento estabilizante / momento de volteo.
Fv = 51118.3 lbs.pie / 18987.9 lbs.pie = 2.69
El cual resulta ser bastante amplio, pues si la resultante se localiza por fuera del
tercio medio se debe mantenerse un factor de seguridad de volcamiento al menos
igual a 1.5, es decir el momento estabilizante, debe ser al menos 1.5 veces mayor
que el momento de Volcaniento.
CALCULO DE FUERZA DE FRICCIN.El coeficiente de friccin para este tipo de suelos es de 0.5 (dato obtenido de
Tabla 17.1 del libro diseo de estructuras de concreto, duodcima edicin, Arthur
H. Nilson).
Ff = 0.5 x 10853.5 = 5426.75 lbs.
Adicionalmente el deslizamiento es restringido por la presin pasiva del
suelo en la parte frontal del muro, aunque el plano de la base del muro esta a
2.95 pies por debajo del nivel de desplante se le descontaran 1. pies por el efecto de
lavado producido por la quebrada de invierno.
Presin pasiva (Pp)= W x h12 x Cpp = (110 x (1.95)2 x 3 ) = 627.41 lbs.
El factor de seguridad contra deslizamiento se calcula de la siguiente manera.
Fuerza de friccin + fuerza de presin pasiva / empuje total de la tierra.
5426.75 lbs. +627.41 lbs../ 3,898.33.= 1.55 que resulta ser ligeramente
mayor al valor requerido 1.5.
por lo que el diseo es aceptable.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
22/83
11) CALCULO DE MURO DE LAGUNA SECUNDARIA.REA DE LA LAGUNA: 3120MT2
VOLUMEN DE AGUA RESIDUALES DE LA LAGUNA: 3120.0MT2 X 1.75MT
= 5460MT3
VOLUMEN DE CORTE TOTAL DE LA LAGUNA: 3120MT2
X (1.75 + 0.30) =6396.0MT3.
DENSIDAD DEL SUELO: 110lbs/pie3
COEFICIENTE DE FRICCIN: 0.5
ANGULO EFECTIVO: 30
DENSIDAD DE LA MAMPOSTERA: 125 lbs/pie3
CARGA VIVA: 120 lbs/pie3
Calculo de los coeficientes de presin (segn Rankine, diseo de estructuras de
concreto, duodcima edicin, Arthur H. Nilson).
Para la presin activa tenemos: ( Cpa) = (1 sen 30)/ (1 + sen 30)= 05./1.5
= 0.333
Para la presin pasiva tenemos: (Cpp) = (1+ sen 30)/ (1- sen 30) = 1.5/0.5=
3.0
La presin activa es de: P= Cpa x W x H x ( H + 2h)
Donde h es igual a : Carga viva / W = 120/110 = 1.09
La presin activa es de: P = 0.333 x 110.0 x 8.03 x (8.03 + 2 x 1.09) =
1501.58 lbs.
El punto de aplicacin de dicha fuerza se calcula con la siguiente formula:
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
23/83
Y = H2 + 3 x H x h / 3(H + 2h) = (8.03)2 + 3 x 8.03 x 1.09 / 3 x ( 8.03 + 2 x
1.09)
Y = 2.96pies.
El momento de volteo (Mv) ser igual: 1501.58 x 2.96= 4444.68 lbs.pie
2.95
2.05
TUVO O 6" P=1 %
0.50
0.40
N.P.T
0.50
0.50
2.00
0.50
N= 0.+ 2.05
Las dimensiones que aparecen en el muro son el resultado de varias
interacciones hasta determinar las dimensiones necesarias para que cumpla con
todas las pruebas necesarias, La longitud minina de la base viene dada de la
formula tomada
del manual de hidrulica de J.M. de Azevedo Netto y Guillermo Acosta lvarez,
6 Edicin la cual representa b mnima para muros que estarn en contacto con
agua.
b = Ha (a / m)
Donde:
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
24/83
Ha : altura del agua
a : densidad del agua residual
m: densidad de la mampostera.
b = 6.72(77.88lbs/pie3/125lbs/pie3)
b = 5.30 pies.
Se utilizara un b de 6.56 pies.
CALCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE PRODUCIDO POR EL PESO DEL
MURO
W1 1.64 x 6.56 x 125 1344.8 1344.8 x 3.28 4410.94 lbs.pie
W2 x 8.03x1.64 x 125 823.07 823.07 x 3.82 3144.13 lbs.pie
W3 1.64x8.03x125 1646.15 1646.15 x 2.46 4049.53 lbs.pie
W5 1.64x8.03x110 1448.61 x 5.74 8315.02 lbs.pie
W4 x8.03x1.64 x 110 724.30 724.3 x 4.37
1448.61
3165.19 lbs.pie
WT 5986.93 23084.8 lbs.pie
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
25/83
L s ltan d
4444.68 lbs.pie) / 5986.93= 3.11 pies, qu a estar fuera del tercio medio
de la longitud de la zapata del muro
CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD POR VOLCAMIENTOFv = momento estabilizante / momento de volteo.
Fv = 23084.8 lbs.pie /4444.68 lbs.pie = 5.19
El cual resulta ser bastante amplio, pues si la resultante se localiza por fuera del
tercio medio se debe mantenerse un factor de seguridad de volcamiento al menos
igual a 1.5, es decir el momento estabilizante, debe ser al menos 1.5 veces mayor
que el momento de Volcaniento.
CALCULO DE FUERZA DE FRICCIN.El coeficiente de friccin para este tipo de suelos es de 0.5 (dato obtenido de
Tabla 17.1 del libro diseo de estructuras de concreto, duodcima edicin, Arthur
H. Nilson). Ff = 0.5 x 5986.93 = 2993.47lbs.
Adicionalmente el deslizamiento es restringido por la presin pasiva del
suelo en la parte frontal del muro, aunque el plano de la base del muro esta a
2.95 pies por debajo del nivel de desplante se le descontaran 1. pies por el efecto de
lavado producido por la quebrada de invierno.
Presin pasiva (Pp)= W x h x Cpp = (110 x (1.95) x 3 ) =
627.41 lbs.
El factor de seguridad contra deslizamiento se calcula de la siguiente manera.
Fuerza de friccin + fuerza de presin pasiva / empuje total de la tierra.
2993.47lbs +627.41 lbs../ 1501.58= 2.41 que resulta ser ligeramente mayor
al valor requerido 1.5.por lo que el diseo es aceptable.
a di tancia de la resu te en borde elantero es: a = (
e result
23084.8 bs.pie
( que es igual a 7.5/3 = 2.18 pies)
12 2
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
26/83
4.2 REQUERIMIENTOS PREVIOS AL ARRANQUE, OPERACIN YMANTEN IENTO.
Antes de iniciar la operacin normal del sistema de tratamiento, el personal deoperacin es que
componen la planta, su funcin o las condiciones del terreno de
la laguna.
jable contar con personal administrativo. Luego del estudio de diversas
experiencias de otros pase en una planta en base a
laguna
iento del recinto. Debe ser una persona debidamente
aria.
IM
y mantenimiento debe tener pleno conocimiento de todas las unidad
y dimensiones, as com
4.2.1 PERSONAL DE LA PLANTAEl personal de la planta debe estar constituido bsicamente para labores de
operacin y mantenimiento de la planta. Adicionalmente, si las condiciones lo permiten,
sera aconse
s en desarrollo, el personal requerido
s puede 49ser el siguiente:
-Personal de operacin y mantenimiento- Un ingeniero (jornada parcial).
Tendr a su cargo la planta de tratamiento, as como la coordinacin con los operarios de
las tareas de operacin y mantenim
calificada en materias de ingeniera sanit
- Un operador.
Ser el encargado de realizar las tareas de control de la planta de tratamiento. Deber
tener conocimientos de mantenimiento y operacin. Las responsabilidades que le sern
asignadas al operador son:
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
27/83
1) Informar peridicamente al ingeniero sobre el funcionamiento y estado de las
troles fisicoqumicos, controles meteorolgicos, lectura de
antenimiento fsico de todas las unidades..
lagunas, as como
el tamao de la instalacin y del nmero
udar al responsable del
unidades en general.
2) Realizar los controles necesarios para la normal operacin de la planta, entre ellos:
medicin de caudales, conparmetros (si los hubiere y fueran necesarios), toma de muestras de agua y desarrollo
de los programas de m
3) Registro de controles efectuados.
4) Mantener los taludes libres de vegetacin
5) limpieza de canaletas de distribucin, vertederos, cmara de rejas, desarenadores,
remocin de grasas y materia orgnica flotante en las
mantenimiento de todas las unidades, reas verdes y de acceso.El nmero de operadores necesarios depende d
de unidades que componen el sistema. No existe una regla absoluta para cuantificar el
nmero de operarios necesarios para el buen funcionamiento de estos sistemas. Sin
embargo, un criterio adoptado en la India (ver tabla 1) puede ay
sistema a mensurar su equipo de trabajo.
Tabla
Dimensionamiento del equipo de operacin en sistema de lagunas de estabilizacin.
Poblacin servida por lagunas Operadores
10,000
50,000
3
6
8
5,000 2
100,000200,000
8
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
28/83
Nota: Estudios realizados en 41 estaciones de tratamiento constituido porgunas de estabilizacin.
.2.2 DOCUMENTACIN REQUERIDALa documentacin que deber estar disponible en todo momento en la planta es la
iguiente:
os de construccin
Especificaciones tcnicas de construccin
Manual de operaciones y mantenimiento
Formularios de registro de datos operacionales y de anlisis de calidad
Libro de observaciones.
El operador anotar diariamente los acontecimientos importantes ocurridos, las
o los resultados de los parmetros fsicos,
qumic
externo).
TIVOS Y DE INFRAESTRUCTURA.dministrativas, la planta deber contar con
ngeniero y el operador de la planta. Estos ambientes deben
dispon
la India en
la
4
s Memoria tcnica del proyecto
Un juego completo de plan
lecturas de caudales efectuadas, as com
os y biolgicos, medidos o analizados tanto en la planta como fuera de ella
(laboratorio
4.2.3 REQUERIMIENTOS ADMINISTRA- ADMINISTRATIVOS:
Para el desarrollo de las funciones a
los siguientes requerimientos:
Una oficina para el i
er por lo menos de lo siguiente: escritorio, muebles para conservar la
documentacin de la planta.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
29/83
Servicios higinicos. Adicionalmente se debe contar con instalaciones sanitarias
constituidas por servicios higinicos y duchas para uso exclusivo del personal de
eraciones.
- RExponen los requerimientos mnimos de elementos fsicos y de
infraes
ionalmente de este servicio para el personal de la planta
s como el material depositado en los canales de distribucin y en la
n pozo habilitado dentro del recinto
de la p
ima a la cmara de rejas, a fin de no dificultar el transporte de los residuos por
o y
op
QUERIMIENTOS DE INFRAESTRUCTURAEn este punto se e
tructura que se necesitan en el arranque, operacin y mantenimiento de la
planta.
Sistema de agua potable: Es necesario disponer de un sistema de agua potable para ellavado de las unidades de tratamiento, tales como la cmara de rejas, desarenador,
vertederos. Se requerir adic
tanto para su uso personal como para el lavado de equipos y herramientas a utilizar. Disposicin Final de los Residuo Slidos: Tanto el material retenido en las rejas ydesarenadore
superficie de las lagunas, deben disponerse en alg
lanta. Para tal efecto, se requiere la construccin de un pozo sin revestimiento, de
seccin igual a 2 por 3 m y una profundidad de 3 m. Es aconsejable que su ubicacin
est prx
parte de los obreros.
Ser necesario disponer de productos qumicos para atenuar o eliminar riesgos de un
eventual mal funcionamiento de los procesos de tratamiento. En tal sentido,
inicialmente se requerir disponer de lo siguiente Cal (CaCO3) hipoclorito de sodi
nitrato de sodio.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
30/83
4.2.4 EQUIPO DE TRABAJO Y SEGURIDADEs necesario que el personal cuente con las herramientas bsicas y equipos de
control para su trabajo, as como con el ne esario equipo de proteccin e instalaciones
sanitarias para realizar las funciones en condiciones seguras.
- Equipo de trabajo
La planta debe contar como mnimo las siguientes herramientas, equipos de
control y accesorios de trabajo (el nmero de llas variar conforme a las necesidades):
Tabla
c
con
e
Herramientas y Accesorios Cantidad necesaria
etlica o de nylon, con asa livianaUna por cada obrero
Carretillas de mano Una por cada 2 obreros
Pala Una por cada obrero
Cuchara de malla m
(PVC de 1 hueco) de 2 m de largo
Caja de herramientas con martillo, alicate, clavos, Un juego por cada 2 obreros
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
31/83
serrucho, taladro, linterna, machete, tijeras, llave
Stillson, perforador, etc.
Manguera para lavado de unidades de pretratamiento. 200 m
Escalera, rastrillo, escoba.
Termmetro para medicin de temperatura en el agua. Dos
El equipo de proteccin recomendable para el personal de la planta (ingeniero, operarios
y t
Bot
Indu
Guantes n muestreos de calidad de agua a fin de
evitar infecciones al extraer muestras de aguas residuales.
es como abertura de compuertas,
limpieza de cm
4.2.5 BODEGA DE MATERIALESPara el resguardo y mantenimiento adecuado del equipo de trabajo, es necesario
disponer de una bodega lo suficientement
diarias, piar y guardar cuida ente todo el
llave p segurar las
edicin propios de la planta. Su cuidado ser
sponsabilidad del operador de turno.
De igual forma, se deber contemplar una bodega adicional para el
lmacenamiento de productos qumicos y otros insumos propios de la planta.
Uno por cada obrero
UnoCompuertas de emergencia
rabajadores) es el siguiente:
as de goma, calzado de seguridad.
mentaria de trabajo (guardapolvo).
de proteccin de goma: para uso e
Guantes de proteccin de cuero: para labores mayor
ara de rejas, etc.
e segura. Una vez concluidas las actividades
el personal de operaciones deber lim dosam
equipo usado. La bodega permanecer cerrada y con
herramientas y equipos de m
ara a
re
a
4.2.6 SEGURIDAD
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
32/83
Los riesgos a los que est expuesto un empleado en instalaciones de este tipo son
ecciones. stas son fcilmente eliminables si se
as. A continuacin, se recomiendan algunas
lugares asignados Limpiar
ndas en los lugares de peligro (cmara de rejas,
desarenador, canal de dis adas. Colocar signos de
adverte
ebe portar guantes de goma cuando se ejecuten
labores
Se recomienda tener presente las siguientes medidas preventivas:
personal de un centro asistencial.
tico, usar alcohol yodado o similar como desinfectante
l, toalla desechable,
principalmente las lesiones fsicas e inf
toman las medidas de prevencin adecuad
medidas de seguridad para evitar accidentes:- Prevencin de cadas: Guardar las herramientas en susfrecuentemente la zona donde se encuentran las unidades de mantener despejadas las
vas de trnsito. Colocar bara
tribucin, etc.) para evitar posibles c
ncia y seales de peligro.
- Prevencin de infecciones: El lquido residual y sus derivados son un nesgo para losempleados debido a las enfermedades que se transmiten en el agua, tales como la fiebre
tifoidea, disentera, fiebre paratifoidea, ictericia infecciosa y ttano.
Los operadores deben usar guantes de cuero al manejar objetos, por ejemplo, rejas,
tapas y compuertas. Asimismo, se d
que requieran contacto con aguas residuales o material de las rejas o del
desarenador.
1) Primeros auxilios: Proveer un botiqun de primeros auxilios para el tratamientoinmediato de pequeas cortaduras y heridas. Las lesiones de pequea consideracin
pueden ser tratadas por primeros auxilios. En caso de heridas de mayor importancia,
debe requerirse los servicios de un mdico o del
2) Inmunizaciones: Los empleados deben ser peridicamente inmunizados mediantevacunas contra la fiebre tifoidea y el ttano.
3) Precauciones personales: Mientras se trabaja, no se debe tocar con las manos la cara ola cabeza. No fumar durante la jornada de trabajo. Antes de comer, lavarse las manos
con agua caliente y jabn antisp
final.
4) Desinfectantes: En los servicios higinicos, es necesario mantener un stock dematerial de aseo para el personal (jabn antisptico o yodado, alcoho
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
33/83
etc.). A
NAS FACULTATIVAS.
exista predominancia de temperaturas ms elevadas.
inio de fermentacin cida y emanacin de
ores insoportables de compuestos putrescibles a base de azufre y nitrgeno.
Cargar las lagunas con pequeas contribuciones de aguas residuales. Esto porque
asta que ocurra una colmatacin del terreno, todo el lquido o parte de l puede percolar
or los taludes y el fondo, acumulndose ah material slido putrescible y/o
tablecindose la anaerobiosis y putrefaccin con emanacin de malos olores.
Si el volumen inicial de aguas residuales es muy pequea y si el sistema de
gunas se sita cerca de un cuerpo receptor o se dispone de agua de abastecimiento
blico, se recomienda el llenado con una mezcla de agua bombeada de una de estas
fuentes y de ag ermitente hasta
alcanzar un volumen tal que asegure una lmina mnima de 0.5 a 1.0 m. Alcanzado
dems, se deber contar con un stock de hipoclorito de sodio para limpieza del
equipo de trabajo y material de seguridad.
4.3 ARRANQUE DE LAGU4.3.1 LLENADO DE LAGUNAS
Es recomendable que la fase de puesta en marcha ocurra de preferencia en verano,
cuando
En el llenado de lagunas se deben evitar dos procedimientos generales:
La carga de DBO a ser aplicada debe ser menor o igual a la carga mxima de diseo, a
fin de que se establezca una comunidad balanceada de algas y bacterias y para no
producir condiciones anaerobias con predom
ol
h
p
es
la
p
uas residuales. El bombeo podr ser continuo o int
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
34/83
ese nivel, puede reiniciarse el llenado slo con aguas residuales, hasta que se alcance el
nivel d
e se establezca una buena
comun
.
bargo, luego de algunos das la tasa de infiltracin deber ir
isminuyendo hasta estabilizarse en el tiempo. Debe esperarse una tasa de infiltracin
ectiva no mayor a 2.0 cm/da.
Con el objeto de favorecer el crecimiento de la biomasa algal sobre la poblacin
acteriana y limitar la carga de DBO inicial, se interrumpir la alimentacin de las
gunas por una semana o el tiempo suficiente para conseguir la estabilizacin de la
asa de agua. En estas condiciones la laguna se tornar de color verde.
e agua prevista en el proyecto, segn el procedimiento expuesto a continuacin. Es
necesario un perodo de aproximadamente 60 das para qu
idad biolgica.
4.4 PROCESO DE LLENADO DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIN
4.4.1LAGUNAS PRIMARIAS: El llenado de estas lagunas deber ser lento a finde evitar algn perjuicio a la estabilidad de las unidades, especialmente de los taludes y
no provocar erosiones en la capa de fondo. Se debe producir gradualmente la saturacin
de los taludes perimetrales.
La tasa de llenado ser continua (las 24 horas del da); se prev no ms de 10
centmetros de aumento de nivel por da hasta alcanzar los primeros 50 cm.
Es posible que en los primeros das el caudal ingresado sea evaporado e infiltrado
completamente. Sin em
d
ef
b
la
m
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
35/83
Conseguida esta coloracin, se continuar c n el llenado desde los 50 cm hasta el nivel
medio
ga orgnica y la poblacin de algas y bacterias), se debe
detener
ara mitigar
emana, a fin de garantizar la densificacin de lapoblaci
minar el tiempo
e evaporacin
sea ma
imarias haya alcanzado el
nivel m
as, consistente en mover la altura del nivel de los vertederos de salida de las
o
de operacin. En este rango, la tasa de llenado se podr incrementar con el ingreso
de un caudal mayor. Todas las lagunas sern llenadas simultneamente.
Si eventualmente se producen problemas ambientales de malos olores (productodel desbalance entre la car
el llenado hasta que se alcancen condiciones estables (coloracin verde en el
agua) y proseguir posteriormente con el llenado. Como medida adicional, p
los malos olores (descomposicin anaerobia de compuestos a base de azufre y nitrgeno)
se puede aplicar salitre (nitrato de sodio) en dosis de 5 mg/l.
Una vez alcanzado el nivel de operacin, volver a suspender la alimentacin de
las lagunas por espacio de una sn de algas. Finalmente, se debe restituir el caudal de entrada para una operacin
continua.
De acuerdo con las dimensiones de las unidades y considerando las prdidas por
evaporacin e infiltracin definidas a nivel de proyecto, es posible deter
real del llenado de las lagunas.
Cabe sealar que los tiempos de llenados pueden ser mayores en la medida que se
cuente con un caudal de aguas residuales menor al previsto, o que la tasa d
yor segn la poca del ao, o que exista una mayor infiltracin desde las
lagunas hacia el subsuelo.
4.4.2LAGUNAS SECUNDARIAS O DE MADURACIN:El proceso de llenado de estas unidades ser menos restrictivo que en el caso de
las lagunas primarias, ya que no habr limitaciones respecto a la carga orgnica
aplicada. Para tal fin, una vez que el nivel en las lagunas pr
edio de operacin, se proceder al llenado de las lagunas secundarias en forma
directa y continua.
El control de caudales en estas lagunas se har a travs de las cmaras de interconexin
entre lagun
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
36/83
lagunas primarias. En tanto que el nivel de las lagunas primarias podr controlarse en
las arquetas de desage de fondo.
Durante la primera etapa de arranque de la planta y luego de que todas las
laguna
TROL DE INFILTRACIN
ede controlar mediante la medicin del nivel de agua diario efectivo. Si se
etectan niveles menores a los previstos, se debe buscar la causa en base a dos criterios.
Primero, es necesario comprobar que efectivamente se dispone de una tasa de evaporacin
mayor a la considerada en el proyecto, con lo
mayor. El segundo criterio consistir en verificar una probable infiltracin hacia el
subsuelo. En tal caso, el balance hdrico indicar cul es el caudal que se pierde,
debiendo tomarse las medidas correspondientes, segn se expone ms adelante. Adems,
se deber efectuar una inspeccin visual d
operacin ser diaria al menos durante todo el perodo de puesta en marcha de la planta.
s alcancen el llenado y vertido de sus efluentes, se debe comprobar elfuncionamiento de las condiciones de operacin supuestas en el proyecto y en el presente
informe.
4.5 CONEl control de infiltracin consistir en evaluar hidrulicamente el balance hdrico
en las lagunas, as como en determinar el descenso efectivo que se produce del nivel de
agua.
Esto se pu
d
cual el tiempo de llenado efectivamente ser
e los taludes interiores de los diques. Esta
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37/83
En caso exista una infiltracin muy pronunciada, el problema puede traducirse
en una
Tendencia de la laguna a ravs del fondo, se deber
parar l
eabilizar por otros medios. Finalmente, el llenado de la(s) laguna(s) debe
hacia e
V = Volumen efluente de la laguna.
secarse. Cuando la infiltracin sea t
a alimentacin de la(s) laguna(s), posteriormente desaguarla(s) a travs de laarqueta de desage o por bombeo y posteriormente reponer la capa de arcilla o
imperm
realizarse siguiendo las mismas pautas sealadas anteriormente.
En algunos casos, la infiltracin puede ocurrir a travs de los diques, lo cual se
soluciona impermeabilizando las grietas con arcilla de buena calidad. Previamente, se
debe proceder a la paralizacin de la alimentacin y desage parcial o total de la laguna,
a fin de permitir las faenas de reparacin. Por ltimo, se debe volver a llenar la(s)laguna(s) bajo las mismas condiciones del primer llenado.
La prueba de infiltracin consistir en la siguiente metodologa:
Al inicio de cada jornada medir el nivel diario de agua en la laguna. De acuerdo con el
balance hdrico diario en la laguna, se determinar la evaluacin de la infiltracin
l subsuelo a partir de las siguientes expresiones:
Var= Ve + Vi + Vev + V (1)
Donde:
Var= Volumen afluente a la laguna.
e
Vi = Volumen diario de infiltracin.
Vev = Volumen diario de evaporacin.
V = Variacin diaria del volumen almacenado en la laguna.
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38/83
El volumen perdido por evaporacin se calcular en funcin de la tasa de evaporacin
diaria, en donde se tendr presente el valor correspondiente a la estacin del ao en que
se est desarrollando la prueba.
La variacin diaria del volumen almacenado en la laguna se determinar a partir de lactura directa del nivel de agua en la laguna.
Luego de obtenido el volumen diario de agua infiltrada, es posible obtener la tasa de
infiltracin diaria.
o se alcance un valor de infiltracin mayor a lo admisible, se concluir que el
sto en el proyecto podra no resultar el ms
reforzarse o reemplazarse, ya sea colocando una carpeta
impermeable de polietileno de alta densidad o usando una capa mayor de
arcilla. Laer respaldarse por medio de un estudio tcnico-
RACIN DEL FUNCIONAMIENTO HIDRULICO
e difcil remocin y pueden afectar posteriormente el proceso de tratamiento.
Para tal efecto, la planta debe contar con un sistema de rejas ubicado a la entrada
el recinto de la planta de tratamiento de aguas residuales. Los residuos atrapados en
le
En cas
sistema de impermeabilizacin propue
apropiado, por lo cual debe
seleccin de una u otra alternativa deb
econmico.
4.6 OPERACIN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA PRELIMINAROPE
4.6.1 CMARA DE REJAS
Las aguas residuales contienen trapos, desperdicios, pedazos de madera, arena,
etc., que deben ser removidos antes de ingresar a las unidades de tratamiento debido a
que pueden obstruir caeras, canaletas, orificios, etc. que una vez admitidas en la
planta, son d
d
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
39/83
las rejas deben extraerse tantas veces al da como sea necesario para prevenir
convenientes al libre escurrimiento del lquido. Como medida precaucin, no se deber
ceptar que el porcentaje de obstruccin supere el 60% de la superficie til de la reja.
Indudablemente, esta frecuencia podr variar en funcin a la cantidad demateria que se
obtengan duran requerir como
mnimo de dos limpiezas por da, preferentemente por la maana y por la tarde, al inicio
.
rastrill
as o
sencill
n el recinto. Se prev un espesor de recubrimiento de un
centm
in
a
l retenido en la reja, pudiendo aumentar o disminuir segn los resultados
te el perodo de arranque de la planta. No obstante, se
y fin de la jornada de trabajo
Los residuos retenidos en las rejas sern removidos con rastrillos de mango largo,
los que deben ser livianos para facilitar su manejo. Algunas veces los operadores, al
efectuar el rastrilleo, fuerzan el paso de los residuos a travs de los espacios entre barrashacia el lquido, anulando el propsito de las rejas. La correcta forma de hacerlo es
ar cuidadosamente el material hacia la plataforma de desage, donde escurre el
lquido sobrante por el desage, instalado generalmente all.
El material retenido en las rejas deber ser transportado a un sitio dentro de la
planta con ayuda de una carretilla de mano. Para tal efecto, se podr contar con un pozo
de dimensiones adecuadas localizado en lo posible cerca de la cmara de rej
amente disponer de un contenedor para el posterior retiro del material hacia un
relleno sanitario, fuera del recinto de tratamiento.
El obrero ser responsable de depositar diariamente los residuos y recubrirlos con una
pequea capa de cal CaCO por lo menos una vez al da, y/o de agregar una capa de
material de acopio disponible e
etro de cal y de unos dos a tres centmetros de relleno. De esta manera, se evitar
que el material enterrado est expuesto al ambiente, provocando la produccin de malos
olores (por la descomposicin de la materia orgnica) y la proliferacin de insectos.
En la eventualidad de que el pozo haya alcanzado su colmatacin, el operador
deber prever la construccin de un nuevo pozo de iguales caractersticas.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
40/83
Al fin
a dealmace
s unidades de
s horas de menor caudal), en
entido contrario al flujo de las aguas residuales, forzando a la materia que por
entar, a regresar al medio lquido y ser transportada hasta
las lag
u tamao.
Para ta
presin
para desprender todo el material retenido y dejar limpio el fondo del desarenador.
al de cada jornada, los obreros deben lavar los utensilios empleados (pala,
rastrillos y la carretilla), a fin de evitar la proliferacin de insectos y malos olores por la
descomposicin de la materia orgnica depositada en stos.
4.6.2 DESARENADOR.Esta instalacin se ubica inmediatamente aguas abajo de la cmara de rejas y
permite retener los slidos suspendidos no inorgnicos de menor tamao factibles de
decantar (mayor a 0.2 mm), como por ejemplo material fino, arena u otro elemento
inerte no retenido en la cmara de rejas y que pueda ingresar a las lagunas.
La frecuencia de limpieza ser una vez por semana o cada 15 das, siempre que el
material acumulado no ocupe ms de la mitad de la altura de la cmarnamiento o 2/3 de su extensin. El propsito es prevenir que los estanques de
acumulacin se colmaten y que el material sea removido de stos hacia la
tratamiento. Esta labor tambin ser controlada durante la puesta en marcha de la
planta a fin de determinar con ms precisin la frecuencia ptima de limpieza.
Eventualmente se podr agitar el desarenador (en la
s
naturaleza tienda a sedim
unas de estabilizacin.
Es interesante observar que lo ideal es tener dos desarenadores. As, uno podr
aislarse para la limpieza mientras el otro se pone en funcionamiento.
La limpieza puede efectuarse manual o mecnicamente, dependiendo de s
l efecto, el operador deber contar con los elementos adecuados para efectuar esta
labor (pala, rastrillo, carretilla para transportar los sedimentos, guantes, etc.). El
material extrado del desarenador deber disponerse junto con los residuos provenientes
de la rejas, evitando as malos olores y proliferacin de insectos por la descomposicin de
la materia orgnica retenida.
Adems, debe disponerse de una manguera que inyecte agua potable a
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
41/83
A con
iento demasiado bajo Tiempo de retencin demasiadolargo.
aterial acumulado en los depsitos de los desarenadores,
en sen
do alta
ver ms frecuentemente la arena acumulada en los depsitos del desarenador
mero de desarenadores en funcionamiento
e controlar y garantizar un
tinuacin se describen los principales problemas de funcionamiento de un
desarenador y las posibles soluciones.
a) exceso de materia orgnica en el material removido de los desarenadotes
Causas: Velocidad de escurrim
Cmo corregir:
Reducir el rea de la seccin transversal del canal desarenador, adicionando material a
lo largo de las paredes del canal (relleno con hormign, etc.).
Disminuir el nmero de desarenadores utilizados.
Reajustar, cuando sea posible, el vertedero de salida para disminuir la profundidad de
la lmina de agua durante el perodo de caudales normales. Revolver tres veces al da el m
tido contrario al flujo para poder liberarse la materia orgnica absorbida por los
grnulos de arena y permitir que siga su trayectoria normal.
b) Arrastre de arena en el efluente de los desarenadores
Causas: Velocidad de los flujos demasia
Tiempo de retencin en la cmara demasiado cort.
Cmo corregir
- Remo
- Aumentar el n
- Modificar la pendiente de fondo del desarenador.
4.7 MEDICIN DE CAUDALES.En las plantas de tratamiento es necesario que existan obras de medicin que
permitan conocer el ingreso del caudal a las lagunas. Se deb
apropiado funcionamiento de estos vertederos a travs de medidas de control en el aforo
del caudal, con el fin de determinar posteriormente los tiempos de retencin hidrulico en
las unidades de tratamiento.
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42/83
El aspecto anterior tendr particular importancia durante la primera etapa del
nas primarias debe incrementarse
con el propsito de cumplir con los requerimientos de llenado de dichas
stantneo que ingresa a la
De ser posible, sera conveniente disponer de registradores del caudal afluente o
medici
e perjudique las lecturas. Los valores medidos deben
registr
archa de la planta, preferentemente mediante aforos volumtricos o a travs
de prue
antenimiento previo al arranque de
la opera
arranque ya que el caudal afluente a las lagu
gradualmente,
unidades.Para tal fin, se llevar un registro diario del caudal in
planta La lectura se har en la canaleta principal.
realiza
ones horarias que cubran por lo menos el perodo diurno. En caso contrario, se
recomienda optar por lecturas a las siguientes horas: 07:00, 09:00, 12:00, 13:00, 15:00,
17:00,18:00 y 21:30. Antes de cada lectura, el operador debe limpiar los canalesvertedores y/o canal afluente al dispositivo de medicin, impidiendo cualquier
interferencia en el flujo qu
arse diariamente.
Tanto la curva de descarga del medidor general como las estructuras de medicin de
caudales instaladas en las lagunas, deben ser comprobadas (calibradas) en la fase de
puesta en m
bas con trazadores colorantes fluorescentes.
Como resumen se presenta el siguiente cuadro de m
cin normal.
UNIDAD ACTIVIDAD FRECUENCI
A
Cmara de rejas Limpieza manual 2 veces por da
Desarenador Limpieza manual o mecnica Semanal
Medicin y Determinacin de caudal afluente a la planta Diario
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43/83
regulacin
de caudales
Determinacin de caudal efluente de cada
unidad
Semanal
Verificacin de asentamientos DiariaDiques de lagunas de
Estabilizacin Inspeccin visual Diariaimpieza de taludes Limpieza manual Mensual
antenimiento de
as
De acce
Limpieza manual
--
Lim
4.8 OPERACIN Y MANTENIMIENTO DE LAGUNAS FACULTATIVAS.8.1 OPERACIN DE LAS LAGUNAS:
L
M
v
so
Remocin de lodos pieza manual o mecnica --
4
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44/83
En el tratamiento de aguas residuales, es necesario ejecutar eficientemente las
actividades de inspeccin, operacin, mant o. El
operador de garantizar el funcionamiento continuo y adecuado del sistema hidrulico y
del proceso biolgico de las lagunas. Se debe tener dominio de cada una de lasinstalaciones para posibilitar su manejo en condiciones normales y en situaciones
especiales. Asimismo, es necesario prever los problemas que pudieran ocurrir.
La operacin de las lagunas deber contemplar un trabajo rutinario con
frecuencia diaria o semanal y trabajos ocasionales. En general, el trabajo rutinario
consistir en la limpieza las estructuras que determinan el funcionamiento hidrulico
de las lagunas (canalizaciones vertederos e entrada y salida), de los muestreos de
parmetros y observaciones al afluente efluente necesarios para la correcta evaluacin delfuncionamiento biolgico de las lagunas.
El trabajo ocasional se referir ms bien a la evaluacin del comportamiento de h
lagunas, segn se expone ms adelante.
4.8.2 OPERACIN DEL FUNCIONAMIENTO HIDRULICO.
as salidas de aguas tratadas de las lagunas
secund
estar siempre lubricado con grasa, a fin de prevenir la aparicin de moho.
enimiento y evaluacin del desempe
d
Deben controlarse tanto las tuberas de alimentacin de las lagunas primarias
como las interconexiones entre lagunas y l
arias, con fin de asegurar una buena distribucin en los afluentes y efluentes de
las lagunas.
Es parte de la operacin rutinaria el efectuar un recorrido diario por las
instalaciones y anotar las observaciones detectadas en el terreno. Si existen entradas y
salidas mltiples, se debe verificar si la distribucin de caudales es equitativa por los
diversos ramales.
Con ayuda de cepillo, se debe limpiar peridicamente los vertederos y junturas de
las compuertas de los dispositivos de salida de las lagunas para evitar la formacin de
capas de espuma y algas.
Si existe compuerta con volante para variar el nivel de agua, el eje de la compuerta debe
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
45/83
4.8.3 OPERACIN DEL PROCESO BIOLGICO.
por bacterias heterotrficas que consumen elgeno producido por las algas fotosintticas (cuya proliferacin est directamente
ligada con la temperatura y la radiacin solar), las cuales a su vez captan el CO 2
liberad
geno disuelto (originado dentro de la laguna) vara en forma horaria y
depend
BO5, el caudal hacia la laguna y de la superficie de sta.
e la materia orgnica que no pudo ser estabilizada en las
ria orgnica y
s microorganismos patgenos (coliformes y parsitos), se conseguir con los perodos
de retencin previa e operacin de las
laguna
masa de agua de las lagunas, es fundamental que la superficie
del lq
En este tipo de lagunas, la materia orgnica disuelta o suspendida proveniente de
las aguas residuales ser metabolizadaox
o por las bacterias, en tanto que el lodo sedimenta en el fondo en donde se produce
su digestin natural.
En las lagunas primarias, la carga orgnica debe estar estrictamente limitada
dado que el ox
iendo de la profundidad, concentrndose mayormente en la superficie. La cargamxima superficial a aplicar en las lagunas primarias no podr superar aquella prevista
en el proyecto. Este valor deber ser verificado por el operador semanalmente, a travs de
la medicin de la D
El objetivo principal de las lagunas secundarias ser la remocin de patgenos
para un efluente de la calidad compatible con su utilizacin. En segundo trmino, se
completar la remocin d
lagunas primarias.
El tratamiento previsto, que consistir en remover principalmente la mate
lo
mente propuestos en el diseo. Durante el perodo d
s, se debe prever la verificacin de dichos tiempos a travs de pruebas de
trazadores.
Debe efectuarse la limpieza peridica de las obras de llegada, as como de los
canales de entrada y salida de las lagunas, a fin de remover las pelculas biolgicas
formadas en las paredes.
En cuanto a la
uido se mantenga libre natas y de slidos flotantes que no fueron removidos en el
tratamiento preliminar debido a que reducen el rea efectiva, evitando la libre influencia
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46/83
de la energa solar en las capas superficiales e interponindose tambin a la accin
oxigenadora del viento. Los slidos flotantes podrn ser natas, grasas o aceites, papel,
slidos flotantes de menor tamao, etc. Estos materiales deben removerse utilizando una
especie de cuchara o paleta grande de malla metlica o nylon con un asa liviana, segnlo espe
la superficie y forman una nata gruesa que pei el normal
, las capas de lodo pueden desprenderse del fondo y ascender a la superficie.
Estas
lechos de secado. Si se optara por la dispersin, sta se puede
llevar a
ispone el operador
es el c
cificado anteriormente. El material removido debe enterrarse de igual forma que
los slidos atrapados en las rejas para evitar su contacto con insectos.
Por otro lado, algunas veces existe en las lagunas crecimiento excesivo de algas;
muchas flotan en
funcionamiento de la unidad por interferir en el paso de la luz solar. Con el viento, esta
nata es empujada a las orillas, emitiendo olores desagradables. Por tanto, deben ser
removidas tan frecuentemente como sea necesario.En otros casos, especialmente cuando la profundidad es baja y la temperatura del
agua elevada
masas de residuos se acumulan generalmente en las esquinas y deben ser
disgregadas para que sedimenten en el fondo o sino, es necesario extraerlas con la
cuchara y depositarlas en
cabo agitando con rastrillo o aplicando chorros de agua con manguera.
4.9 OBSERVACIONES DE RUTINA.Existen tres puntos principales de control en las lagunas de estabilizacin: la
laguna en s, a la entrada y a la salida de ella. Los diversos anlisis y mediciones
realizados en cada uno de esos puntos sern utilizados para determinar cmo se est
desarrollando el proceso de tratamiento, para prever las alteraciones operacionales que
fuesen necesarias y para verificar la eficiencia del sistema.
En un sistema de una laguna, la nica flexibilidad con que d
ontrol de la profundidad de la lmina de agua. Cuando el sistema proyectado
incluye mltiples lagunas en serie y/o en paralelo, el operador posee un mayor nmero
de opciones para el control, tales como:
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47/83
Transferir el lquido de una laguna a otra para corregir un problema de deficiencia de
oxgeno.
Varia
e deber contemplar su seguimiento diario, constituido por observaciones directas de
cada unidad y el re in que indique un
funcio
ientes o la presencia de diferentes tipos de
darios que en los primarios.
n de la capa ftica y
ena mezcla.
r la profundidad de la lmina de agua para el control de la vegetacin y de las
larvas de mosquitos. Aislar una laguna que se torna anaerobia o permitir que haya una aclimatacin de los
microorganismos para asimilar una carga de residuos de txicos.
Alterar el rgimen de operacin - en serie o en paralelo - para redistribuir las cargas
orgnicas en las diferentes lagunas.
S
gistro oportuno de cualquier situac
namiento fuera de lo normal, es decir, apariencia y colores indeseados,desbalances en el pH, etc. Estos factores pueden acusar desajustes en la situacin
biolgica de la masa de agua en la laguna y ocasionar efectos ambientales adversos,
segn se seala ms adelante.
4.10 COLORACIN Y APARIENCIA DE LAS LAGUNASEl anlisis de este parmetro nos permite emitir algn juicio respecto al
comportamiento de las lagunas, ya que nos indica en algunos casos la presencia de
altas cargas orgnicas y de nutr
microorganismos en las capas superficiales del agua. Las lagunas pueden presentarse
as:
a) Color verde oscuro y parcialmente transparente: Indica buenas condiciones Es mayoren los efluentes secun
Sin embargo, hay que tener presente que una coloracin verdosa sumamente densa
indica un crecimiento excesivo de algas, que provoca una reducci
por lo tanto puede dar como resultado que la laguna funcione anaerobiamente en las
zonas profundas, de no existir una bu
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48/83
b) Color caf-amarillento o muy claro: Crecimiento excesivo de rotferos o crustceos, loque induce a una disminucin de algas, OD y pH adems de la presencia de malos
olores.
c) Color gris o caf oscuro:Es seal de laguna sobrecargada o periodos de retencin muy
ortos, con lo cual no se alcanza la estabilizacin de la materia orgnica. En este caso, es
conveniente in solucin que
permit
nesio o de calcio, acarreando consigo las algas y otros microorganismos hacia el
s azul-verdosas, indeseadas en las
sulfato de cobre de 1.25 kg por 1000
guas contienen altas concentraciones de compuestos de azufre. En este caso, es
s (zancudos,
siguiente, la oscilacin peridica del nivel del agua en la laguna contribuye a
c
terrumpir la operacin de la laguna hasta encontrar una
a optimizar su operacin, como por ejemplo aumentar el nmero de dispositivos de
entradas y salidas, reducir el caudal para controlar la carga orgnica, etc.
d) Color verde-lechoso: Proceso de autofloculacin Ocurre cuando el pH y la temperaturaen la laguna se elevan a tal punto que se produce la precipitacin de los hidrxidos de
magfondo.
e) Color azul-verdoso: Establecimiento de algalagunas de estabilizacin por ser productoras de nata que inhibe la fotosntesis de las
algas verdosas y debido a que producen toxinas que podran causar daos al
zooplancton. Se detectan cuando el pH es menor de 6.5 y el oxgeno disuelto es menor de
1 mg/l. Para controlarlas, se aplica una solucin de
m3 si la alcalinidad es mayor a 50 mg/l
f) Color rosado: Se da generalmente en las lagunas primarias con sobrecarga orgnicacuyas a
conveniente suspender la alimentacin de la laguna hasta restituirse en la masa de
agua las condiciones para el crecimiento de la masa algal.
4.11 PREVENCIN DE VECTORESSe debe efectuar un control rutinario de la proliferacin de vectore
mosquitos, etc.) que se forman en los bordes de agua. Para removerlos se propone subir e]
nivel de agua en las lagunas por cortos perodos (dos das) y volver al nivel inicial.
Al aumentarse el nivel, las larvas perecen por efecto de la inundacin provocada.
Por con
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49/83
mantener el control de los mosquitos. Este incremento de nivel se consigue colocando
compuertas manuales en las cmaras y arquetas de salida de las lagunas. Por ningn
motivo debe emplearse elementos qumicos (plaguicidas o insecticidas) que pueden
causar efectos nocivos en la biomasa de las lagunas. Esta operacin se har cada vez quese requiera, pero por lo menos debe contemplarse la ejecucin de esta labor una vez al mes
en verano y cada dos meses en invierno.
Como medida adicional de prevencin, se debe mantener la laguna libre de natas y los
taludes libres de malezas.
4.12 PREVENCIN DE OLORESDurante el proceso biolgico producid terior de las lagunas, es posible que se
presenten efectos ambien alta de equilibrio de las
condic
de
nutrien
caudal de entrada o agregando los nutrientes
nutrientes principales que deben estar presentes en la laguna.
Los procedimientos para la prevencin de malos olores son los siguientes:
Si existe ms de una lag problema debe retirarse de
operaci
o al in tales desfavorables a causa de una f
iones que deben imperar en la laguna, entre las bacterias y las algas. Uno de los
efectos negativos ms importantes es la proliferacin de malos olores. stos pueden ser
producto de sobrecargas orgnicas o de una escasa poblacin alga! por falta
tes, formacin de corrientes preferenciales provocando cortocircuitos, cargas
violentas o cambio en el tipo de agua servida, como por ejemplo la presencia de una alta
concentracin de sulfatos, cloruros, sustancias txicas, etc.
De otro lado, usualmente es posible que como consecuencia de una mala operacin
y mantenimiento, los olores desagradables provengan de depsitos de lodo flotante y
vegetacin putrefacta en algunos casos.
El problema de malos olores se puede solucionar mediante la reduccin de la carga
orgnica a travs de la disminucin del
que faltan, los cuales pueden conocerse haciendo un anlisis qumico del agua. Los
nitratos y fosfatos son los
una facultativa, la que presenta el
n hasta su respectiva solucin. En tanto, las restantes deben ponerse en operacin
con alimentacin en paralelo.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
50/83
De contar con un nmero suficiente de aeradores superficiales, stos podran ser
instalados temporalmente para mejorar la mezcla y la oxigenacin.
En el caso de existir una sola entrada, el flujo deber ser distribuido a travs de
mltiples entradas, evitndose los problemas de cortocircuito o caminos preferenciales deflujo dentro de la laguna.
El tratamiento con nitrato de sodio eliminar el olor con buenos resultados
emple
tes:
- Prop
a. Las aguas
H cidos por la reduccin de los componentes oxigenados
9, agregando dosis
getales acuticos, es necesario cortarlos y retirarlos.
H entre 8.0 y 8.4. El pH y el OD varan
ndose una dosis de 5-15% por kg de DBO, 6 1,000 m El procedimiento se puede
repetir en los das siguientes pero con tasas menores. Los efectos del nitrato de sodio
llamado tambin salitre son los siguien
orcionar oxgeno para que exista descomposicin aerobia. o Estimular el
crecimiento de algas y otros organismos que proporcionen oxgeno adicional mediantefotosntesis.
- Mantener en la laguna una reaccin alcalina.
El tratamiento con cal permite controlar la acidez en una lagun
residuales con altos contenidos de compuestos de azufre pueden causar efectos negativos
en la biomasa algal del agua de las lagunas, como toxicidad y proliferacin de
condiciones de ambientes de p
(sulfatos), adems de la consiguiente produccin de cido sulfrico. Para evitar esta
situacin, se debe mantener en la laguna un pH entre 7.5 y
adecuadas de cal. As, se evita un incremento en la produccin de sulfuros y por
consiguiente el mal olor.
En lo que respecta a los ve
4.13 DECLINACIN DEL PH
El crecimiento y el desenvolvimiento de diversos tipos de algas dependen del pH.
Las algas verdes por ejemplo, necesitan un p
durante el da, predominando valores menores a la salida del sol y ms elevados durante
la tarde.
8/7/2019 diseo de desarenaroderes y muros
51/83
El declinamiento del pH, seguido de un descenso en el OD, provoca la muerte de
a a mantenimiento, las lagunas de estabilizacin son las
efectuar
un programa de mantenimiento preventivo detallado.Las tareas de mantenimiento
a) Lim
esta vegetacin ha invadido los taludes, se puede aplicar algn plaguicida
como
ningn caso se debe suministrar este
otras la totora, crece en el fondo o a lo largo de los
mente un crecimiento exagerado
ebe evitarse el crecimiento de este tipo de malezas, el cual puede minimizarse
manten
De pres
mente a travs de la arqueta de
quemada o removida mecnicamente.
las algas verdes. Esta situacin se corrige as:
Desactivar temporalmente la laguna y permitir su restablecimiento.
Verificar los posibles cortocircuitos. Instalar aeradores artificiales en caso de sobrecarga.
Verificar posibles causas de toxicidad o mortandad de algas y corregirlas en la propia
fuente.
4.14 MANTENIMIENTO DE LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIN.En lo que respect
unidades menos problemticas y de menor costo. Por lo tanto, no es necesario
son las siguientes:
pieza del material vegetal que pueda proliferar en los taludes de los diques En una laguna de estabilizacin hay dos tipos de vegetacin: acutica y terrestre. La
vegetacin terrestre se elimina por corte y representa un problema de mantenimiento
diario. Si
arsnico de sodio (20 g por metro cuadrado), con lo cual se elimina todo
crecimiento durante tres a cuatro aos. En
plaguicida en la masa de agua.
La vegetacin acutica, entre
taludes interiores de los diques y presenta general
pudiendo provocar malos olores.
D
iendo el mximo nivel de agua posible (mayor a 1.2 m).
entarse la maleza de fondo, existen dos formas de control: por remocin mecnica
o con el uso de elementos qumicos.
- Remocin mecnica: Se drena la laguna completa
desage y se deja secar la vegetacin hasta ser
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Posteriormente, se debe impermeabilizar el fondo de la laguna debido a que la remocin
de races destruye la capa de arcilla usada en la impermeabilizacin.
- Uso de elementos qumicos: (como ltima opcin) Se drena el lquido de la laguna y se
cortan los tallos de la maleza tan cerca del fondo como sea posible, luego de llenar lalaguna a una profundidad de 30 cm o lo suficiente para cubrir los extremos de los tallos.
Seguidamente, se introduce benoclor bajo la superficie del agua por medio del rociador
a presi
odo de 1-3 aos.
b) Mauna en operacin. Una
proteccin de los diques internos y
limpieza de los canales diversores de aguas pluviales.
n de modo que se cubra toda el rea. Se aplica 140-470 litros de benoclor por
hectrea. Despus de varios das, la laguna se pone nuevamente en servicio. El
tratamiento es efectivo por un per
ntenimiento de los diques: para minimizar el efecto erosivo del agua y del vientoLa erosin por accin del viento es difcil de controlar con la lagmedida efectiva consiste en recubrir los taludes interiores poniendo previamente fuera de
funcionamiento la laguna.
c) Mantenimiento de las rutas de acceso: Es importante mantener transitables todos loscaminos de acceso interior a las distintas unidades de tratamiento. Las tareas de
mantenimiento consistirn en el control de malezas y en el despeje de material suelto a
lo largo de los caminos.
d) Reposicin de estructuras de hormign en las distintas interconexiones existentes (canales y cmaras de reparticin de caudales afluentes y efluentes a las lagunas,
canaletas de desage, etc.) en caso de que sus estructuras puedan estar deterioradas.
e) Mantenimiento general: Inspeccin del permetro del sistema de tratamiento de aguasresiduales y el de cada laguna, procurando verificar lo siguiente:
- La ausencia de tramos de cerca debilitados o alambre deteriorado.
- El estado de conservacin de los gramados de
externos.
- La correcta colocacin de los avisos en lugares visibles.
- La existencia de algn flujo de lquidos por los taludes.
- El estado de conservacin y
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- La limpieza de las zanjas de proteccin contra las aguas pluviales, removiendo la
arena depositada en ellas.
- El pintado de cercas y placas de aviso.
4.15 REMOCIN DE LODOS DE LAS LAGUNASSe debe contemplar esta actividad debido a que la acumulacin de lodos
para alcanzar la eficiencia del tratamiento. El perodo estimado de limpieza de
de las lagunas secundarias es
ez al
ergiendo una vara pintada de blanco al extremo inferior.
ocin de lodos en las lagunas, es necesario
reviamente proceder al drenaje del volumen de agua. La laguna cuyo lodo ser removido
eber salir temporalmente del circuito, desviando las aguas residuales hacia otra
guna en uso. Esta operacin debe realizarse gradualmente para no perjudicar el
ncionamiento normal de la laguna en uso o interferir lo mnimo posible en los
diversos usos del c ea extrayendo las
lminas ubicadas en las arquetas de estas unidades, o por bombeo en caso de no disponer
de desa
ente, se debe esperar a que el secado se produzca por evaporacin
representa una prdida o disminucin del volumen til de la laguna. Esto puede ser unobstculo
las lagunas primarias es cada 5-10 aos y para el caso
cada 10 o ms aos.
No obstante, el operador deber medir la altura de lodos por lo menos una v
ao, a fin de que este nivel no supere el 50% del volumen de la laguna. Se mide la
acumulacin de lodos sum
Con el fin de realizar la rem
p
d
la
fu
uerpo receptor. El vaciado se har gradualmente, ya s
ge de fondo. Esta operacin de drenaje implica bajar en promedio unos 15 cm por
da, con lo cual el vaciado debe durar entre una y dos semanas.
El drenaje debe efectuarse hasta alcanzar un nivel mnimo a fin de que no se
produzca arrastre de lodo por el efluente y para que ste pueda quedar expuesto al
ambiente. Posteriorm
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Estabil
emocin de lodos Limpieza manual o mecnica 5 10 aos
4.16 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACINstruccin .s de esta to de
do; es de el material necesario para los
n
nce hdrico para garant a un tirante de agua adecuado.
las la enta los sigui os:
- Excavacin
ificacin
terraplenes
- Preparacin del fondo
Proteccin de taludes
Replanteo
izacin Inspeccin visual Diaria
Limpieza de taludes Limpieza manual Mensual
Mantenimiento de
vasDe acceso
Limpieza manual Eventual
R
de los diques o terraplenesExcavacin. ConLas laguna bilizacin se construyen procurando qu
cir, que la excavacin produzca
e el movimien
tierra sea compensa
diques. En otras palabras,
bala
el corte debe igualar al relleno. El dise uir u
izar que la laguna teng
o debe incl
En la construccin de gunas deben tomarse en cu entes aspect
- Replanteo
- Desmonte
- Despalme
- Escar
- Formacin de
- Afinacin de las acciones
-
-
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Una vez definidos en un plano la ubicacin de las lagunas y obras accesorias se
roceder a efectuar el replanteo en el terreno, siguiendo estrictamente las indicaciones
e los planos en cuanto a distancias, rumbos, etc. Se colocarn estacas indicando el
corte- Desmonteles, arbustos, hierbas o cualquier
otro tip
culos de costos o para efectos de pago a contratistas, la estimacin del
acuerdo con la clasificacin de:
pecial : ndice total = 200
do : ndice total entre 100 y 200
o : ndice total entre 41 y 100
ndice total entre O y 41
previamente est basada en la cantidad de rboles a cortar y en
calcula con la siguiente tabla:
p
d
o el relleno necesarios para lograr el nivel de obra terminada.
El desmonte consiste en el corte y desenraizado de rbo
o de vegetacin y su retiro.
Todo este material removido debe sacarse fuera de los lmites del predio de la instalacin
de tratamiento y de sus accesos.
Para los cl
desmonte se hace por hectrea, de
Desmonte es
Desmonte pesa
Desmonte median
Desmonte liviano :
La clasificacin citada
el dimetro de ellos y se
Tabla de ndice Individual de rbolesDimetro del rbol en
cm.ndice
O a lO
25 a 50
0
3
10 a 25 1
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El despalme consiste en el retiro del material que se considera inapropiado, ya sea para el
ndo de la laguna o para la fundacin de los diques, tuberas u obras de arte.
eneralmente es la capa vegetal la que debe retirarse.
a estimacin del costo del despalme se hace tomando en cuenta los metros cbicoscavados y el acarreo de los mismos. En algunos casos el despalme obliga a excavar por
ebajo de los lmites previstos en el proyecto, obligando a reemplazar el material extrado
rial apropiado, el cual debe ser compactado
uidadosamente.
- Excavacin.Las excavaciones se ejecutan con el objeto de obtener los niveles deseados para el fondo,
as como para formar las secciones del proyecto (ver figuras 1, 2 y 3). Algunas
entidades admiten una tolerancia mxima de los cortes proyectados y los
casos, se hace manualmente. Las excavaciones para
las tuberas y las obras de arte deben ser ademadas y apuntalados cuando la calidad del
Consiste en la rotura de unos 15 cm del terreno sobre el cual se van a formar los
material de los terraplenes.
fo
G
Lex
d
por debajo de la subrasante por mate
c
10 cm entre
ejecutados.
Por lo general, la excavacin se hace con equipo de construccin pesada similar al
utilizado en carreteras. En algunos
terreno y su profundidad as lo demanden.
- Escarificacin. terraplenes. Se entiende que estos 15 cm son despus de efectuado el despalme. La
escarificacin se realiza con el fin de lograr una liga ntima entre el terreno natural y el
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Generalmente, el costo de este trabajo se incluye dentro del precio unitario de formacin
de terraplenes.
La escarificacin se suele hacer con arados, rastras de punta o discos.
Formacin de terraplenes.na vez concluidos el despalme y la escarificacin, los terraplenes se construyen con el
aterial producto de las excavaciones o del obtenido mediante prstamos. El material se
colocando en capas delgadas que se van compactando con el peso del mismo tractor.
se utilizar equipo de compactacin especial (pata de cabra). El espesor de
bilidad de los mismos. No se permitir involucrar en los diques piedras
diente en ambos taludes de uno vertical por
os horizon