7/26/2019 Lodos Activados Conven Altern 1
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO .!
Servicios de "ngenieria e "n#ormatica S. C. ! de $%
K.1.1 ALTERNATIVA 1
LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL
7/26/2019 Lodos Activados Conven Altern 1
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. ( de $%
K.1.1.- CLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE DE AERE( LODOS ACTIVDOS CONVENCIONALES )
)imensionamiento del tan*ue de aereaci+n -ioreactor
C'lculo del volumen del reactor considerando la cin/tica de los procesos.
)atos0
1asto, 2 (3 l4s ((%3.% m$4d&a
!%5.(% mg4l
3(.$ mg4lSST !%6 mg4l
$6 mg4l
$6 mg4l
El volumen del tan*ue de aereaci+n se elige en base a dos principales criterios0
acuerdo a la respiraci+n de los microorganismos el consumo de o7&geno
b.8 Mantener el lodo en suspensi+n y con buenas caracter&sticas.
Para obtener el volumen del reactor se usa la ecuaci+n de 9A:; en el reactor, mg4l
a.8 )eterminaci+n de la porci+n de los bios+lidos de toda la masa de s+lidos suspendidos.
Se considera, *ue D6 de los SST en el e#luente son vol'tiles org'nicos, estos son los bios+lidos.
(%.66 mg4l
)-OF
-)OS
)-OFe#lu
SSTe#lu
a.8 Proveer su#iciente tiempo de retenci+n para remover )-OFy mantener la actividad de la biomas
Crecimiento, producci+n de c/lulas Gg. SS>41. )-OFremovida
Coe#iciente de decaimiento end+geno. d 8!
!.8 )e#inici+n de la )-OFdebida a los s+lidos suspendidos en el e#luente
SS>e# ? 6.D @ SST
e#?
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $ de $%
)eterminaci+n de la porci+n biodegradable de los bios+lidos.
!F.3 mg4l
Tomando en cuenta *ue 3F de los bios+lidos son biodegradables se determina la porci+n biodegralos bios+lidos
SS>e#.biod.
? 6.3F @ SS>e#
?
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. % de $%
((.!F mg4l
!F.63 mg4l
)eterminaci+n de la )-O soluble en el e#luente del sistema de lodos activados.
!%.5% mg4l
Con esto se determin+ el par'metro S en la #+rmula de 9A:
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. F de $%
Oc ? $8!F d&as los valores m's grandes son relacionados con la aereaci+n e7tendida.El tiempo de retenci+n celular tambi/n depende de la temperatura, los valores altos corresponden a
Oc ? !6 d&as
Se elige Oc ? !6 d&as ver #ig. !!.%, p'g F(D de )"S"N1 OB MKN"C"PA9 T
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. 3 de $%
d.8 Se re*uiere estimaci+n de J X J y de los coe#iciencientes J = J y J d J.
= ? 6.F d ? 6.63
>er tabla D8H, p'g. $5% de METCA9B 8 E))=. :ASTE:ATE< EN1ENE
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. H de $%
)onde0
> ? >olumen del tan*ue5$.36
%.(3!(D3(HT
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. D de $%
Carga unitaria C.K.
> tan*ue ? $5D.D3
6.$$
Crecimiento de la masa de los SS>9M
P ? = obs @ 2 @ So 8 S Gg4d
P ? 55.3( Gg4d
P ss ? P46.D6 Gg4d&a ? crecimiento en la masa total del licor meclado como SS
P ss ? !(%.F$ Gg4d
Masa de lodos residual 0
M ? Pss 8 SS perdidos con el e#luente
2 SS e#l.per ? 2@SS ? 3H.$5 Gg4d
M ? FH.!$ Gg4d&a FH Gg4d&a
9M (,666 mg4l en el tan*ueSS> D,666 mg4l en el #luo recirculado
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. 5 de $%
El porcentae de recirculaci+n de lodos es de $$ , *ue esta dentro del rango recomendado
$5$.5! Gg
(F(.%F Gg4d&a
Cantidad de O7&geno 0
(F(.%F Gg4d&a
(3!.F%
)emanda de O7&geno O(
Se determina la masa total de )-Ototal
del in#luente *ue se o7ida en el proceso, asumiendo *ue)-O
F? 6.3D )-O
total Met Calt p'g F5%
Masa )-Ototal
Ktiliada ? 2 @ So 8 S 4 6.3D ? (F5( @ 6.(F6 8 6.$6 4 6.3D ?
Masa )-Ototal
utiliada ?
)eterminaci+n del re*uerimiento del o7&geno g. O(4 d&a ? 2So8S46.3D 7 !6 $ g4Gg 8!8 !.%( P
Es decir 0 g O(4 d&a ? la masa de )-O
totalutiliada, g 4 d&a 8 !.%( masa de las c/lulas residual
g O(4 d&a ? D$D.F5 8 !.%( @ 55.3( ?
g O(4 d&a
e re*uiere de (F(.%F Gg O(4d&a, para la remoci+n d Gg )-O
F4 d&a. SegIn recomendaci
para diseo de sistemas de aireaci+n super#icial el consumo de O(es del !.6 8 !.( Gg O(4 Gg )-O
Fr
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !6 de $%
(3!.F% 7 !. (3((F!.F% 7 !. $!% Gg O( 4 d&a
)eterminaci+n de B4M alimento 4 microorganismos
6.!5
El valor de 6.$$ d&as representa T ? !%5.(% 7 ((%3.%4$5D.D3
Gg )-OF4 m$8 d&a
)ebido de las ventaas *ue tienen los aereadores mec'nicos creci+ muc&simo su utiliaci+n en lossistemas de aereaci+n de las planta de tratamiento.
Algunas de las principales ventaas de los aereadores mec'nicos super#iciales, propuestos en elpresente proyecto son .
!.8 El dise+ del rodete se realia de tal manera *ue crea un patr+n *ue garantia una meclacompleta y alta trans#erencia de o7&geno.
(.8 9a velocidad de operaci+n es ideal para producir una alta trans#erencia de o7&geno y mantenerlos s+lidos en suspensi+n.
$.8-ao mantenimiento0 re*uiere e7clusivamente lubricaci+n cambios anuales en el aceite del motorreductor.
%.8 )isponible0 para montarse en plata#orma #oa, contando con un mecanismo para auste desumergencia.
F.8 El montae sobre una plata#orma #ia incluye una base de montae *ue permite austar la
sumergencia por medio de cuatro tornillos niveladores, de esta manera compensa las variacionesen el nivel del tan*ue y se regula la capacidad de o7igenaci+n.
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !! de $%
(.8 Se disea para trabaar en ambientes altamente corrosivos y Imedos.
$.8 El reductor es de tipo Jpoo secoJ, es decir, no es posible derramar aceite en el tan*ue de aerea
F.8 9a operaci+n a baa velocidad asegura un desgaste m&nimo.
!6 $.66 8 $.H6 de 545 a !(4!(
(6 $.H6 8 %.$6 de !6.D6 a !F.%6$6 %.66 8 %.36 de !(.$6 a !D.F6%6 %.66 8 F.!6 de !$.F6 a !5.F6
ver tabla !6.!!, p'g. FH% de Metcalt, !55!
Para convertir el o7&geno re*uerido en el campo a condiciones est'ndar se utilia la siguiente ecuaci
)onde 0N ? Trans#erencia de o7igeno en condiciones del campo
No ? Trans#erencia del o7&geno en agua con (6L C y o7&geno disuelto ? 6Coe#iciente de correcci+n por tensi+n de salinidad usualmente ? !.6
Calt ?
Cl ? Concentraci+n de o7&geno disuelto en el tan*ue de aireaci+n ( mg 4 l Cs(6 ? Saturaci+n de o7&geno a temperatura (6LC, mg4l 6.HD 7 5.6D ? H.6D
t ? Temperatura menor del agua en LC !3LC Bactor de correcci+n para el tipo del agua 6.D(
tabla !6.!6, p'g FH$ Metcalt, !55!
Aplicando los datos anteriormente obtenidos0
%.8 El motor es de tipo totalmente cerrado con ventilaci+n #orada, tiene un #actor de servicio de!.!F el reductor se dimensiona con #actores se servicio mayores de (.6
9os aereadores mec'nicos super#iciales de baa velocidad, dependiendo de su potencia cubren lassiguientes 'reas con la pro#undidad
Potenci!P
P"o#$n%i%%( & )
Di&en'ione' %e"e $e *$e%en
c$+"i" ( & )
9as empresas me7icanas )O
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !( de $%
6.H(
Cantidad de o7&geno re*uerida por ora
!D.!3
)ETE
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !$ de $%
T"n'#e"enci %e O,eno/
$ $.F !6.FF $.F !H.FH.F $.F (H.%!6 $.% $%.6!F $.% F!.6(6 $.$ 33.6(F $.$ D(.F$6 $.$ 55.6%6 $.$ !$(.6F6 $.$ !3F.636 $.$ !5D.6HF $.( (%6.6
!66 $.( $(6.6!(F $.( %66.6!F6 $.( %D6.6
c'lculo de la cantidad de o7&geno, *ue pueden dar los aereadores
$ QP ((5.65
con trans#erencia de 36 ? ((5.65 7 6.36 ? !$H.%F
F QP $D!.D(
con trans#erencia de FF ? $D!.D( 7 6.36 ? ((5.65
H.F QP F5H.D(
con trans#erencia de FF ? F5H.D(7 6.36 ? $FD.35
!6 QP H%!.D(
con trans#erencia de FF ? H%!.D( 7 6.36 ? %%F.65
C'lculos de la capacidad de los aereadores de meclado
Potenci %e Moto"!P L+ O
0 !P 2" L+ O
0 2o"
!6.F 9b O(4 ora ? %.HH Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% ora
!H.F 9b O(4 ora ? H.5F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% ora
(H.% 9b O(4 ora ? !(.%F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% or
$% 9b O(4 ora ? !F.%F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% oras
9a capacidad de o7&geno necesaria calculada para remoci+n de la materia org'nica es de $FD.F5 Gg*ue se cubre con ( aereadores de H.F QP c4u, los aereadores pueden trans#erir$FD.35 Gg O( 4 d&a
Para este tipo de aereadores se recomienda un #actor de entre 6.F y 6.HF QP por cada !666 Bt $de vaereaci+n para mecla completa en promedio 6.3 QP 4 !666 #t $
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !% de $%
>olumen del tan*ue ? $5D.D3 m$ ? !%,6DF.%DPotencia necesaria, N ? (D,%%F4!666 7 6.36 ? !%.65 QPPotencia instalada, N ? ( 7 H.F ? !F QP
Bt$
Conclusiones. Con los dos aereadores deH.FQP c4u se cubren las e7igencias de suministro la canecesaria de o7&geno y de mecla completa del volumen del tan*ue de o7idaci+n.
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !F de $%
CIN
de
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !3 de $%
ables de
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !H de $%
cesaria laasa enuenas
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !D de $%
limas #r&os.
)E
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !5 de $%
TP
sistema de
g4l ver
eleden verdo del
enerse enC.
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (6 de $%
ncional de
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (! de $%
de la
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (( de $%
les, g4d&a
ones
emovida
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. ($ de $%
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (% de $%
i+n
n0
el agua
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (F de $%
.
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (3 de $%
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
Gg O(4 d&a
O( 4 d&a,
olumen de
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (H de $%
tidad
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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. (D de $%
K.1.1 CLCULO DE LAS UNIDADES DE SEDIMENTACINPRIMARIA 3 SECUNDARIA
4ASES DE DISE5O/
Bluo de diseo0 2 ? (3.66 l4s ? 6.6(3
Carga Qidr'ulica recomendada RAN6O
Sedimentador Primario $(.3 %D.D
Sedimentador Secundario %6.H %D.D%
Se%i&ent%o" P"i&"io
1asto de diseo (3.66 l4s ? ((%3.%
Carga super#icial de S.P. $(.3
Rrea super#icial 3D.5!)i'metro del sedimentador 5.F6 m austadoPro#undidad considerada $.66 m
>olumen Itil (63.H(Tiempo de residencia idr'ulica (.(! rs
Carga sobre los vertedores:
9ongitud del vertedor) ? 5.F68 6.%F ? 5.6F mP ? (D.%(! m
1asto0
2 ? ((%3.%
C'lculo de la carga * 0
* ? gasto 4 per&metro ? H5.6$5%
esta dentro del rango recomendado F6 a (DF m$4 m 8 d&a recomendado
Se%i&ent%o" Sec$n%"io
1asto al Sedimentador Sec. (5DH.H
Carga Qidr'ulica %6.H
m$4s
m$4 m(8 d&a
m$4 m(8 d&a
m$4d&a
m$4 m(8 d&a
m(
m$
7 di'metro ?
m$4d&a
m$4 m 8 d&a
Considerando una recirculaci+n del $$ del #luo es decir *ue el gasto de diseo se aumentar&a con elgasto de recirculaci+n
m$4d&a
m$4 m(8 d&a
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. (5 de $%
Rrea re*uerida H$.%6D()i'metro del sedimentador !6.66 m austadoPro#undidad considerada $.66 m
>olumen Itil ((6.((%Tiempo de residencia idr'ulica !.D rs
Revisin con carga de slidos.
Gg de s+lidos al S.S. CSST
SST9M (F66 mg4l ? (.F
1asto (5DH.HCSST (5DH.H 7 (.F ? H%35.$ Gg4d&a
Rrea re*uerida H$.%6D()i'metro del sedimentador !6.66 mPro#undidad considerada $ m
>olumen Itil ((6.((%Tiempo de residencia idr'ulica !.D rs
Carga por s+lidos !6!.HF
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable, Alcantarillado ySaneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas ANEXO
Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. $6 de
.1.1 CLCULO DEL TANQUE DE CLORACI
2 ? (3.66 l4s ? 6.6(3
Condiciones:Tiempo de contacto de cloro es de $6 min.
2 ? 6.6(3 %3.DPro#undidad elegida !.F6 m
Rrea re*uerida $!.( $!.(
>olumen %3.D
Dimensiones :
Rrea $!.(69argo H.56 m
Anco %.66 mTirante !.F6 m
>olumen real %H.%6
Cloro re*uerido (3.66 l4s !H.5H
m$4 s
m$4 s ? m$4 $6 min.
m(
m$
m(
m$
)osis de cloro D mg Cl(4 l de agua tratada
Gg Cl(4 d&a
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillados y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $! de $%
K.1.1 4ALANCE DE SLIDOS
LODOS PRIMARIOS
SSTi 7 < 7 2? t4d
)onde0SSTi ? !%6.66mg4l
< ? E#iciencia de sedimentaci+n < ? 36 8 3F aceptamos 36
2 ? (3.66 l4s ? ((%3.%6
6.!D5 t4d
1! 7 !66
Aceptamos 0
%
!.6$
>! ? 6.!D5 7 !66 4 % 7 !.6 %.FD
SS> lodo prim ? 36 8 D6 de SSTAceptamos SS> lodo prim ? 6.3F SST lodo prim
6.!($ t4d&a
LODOS SECUNDARIOS
6.6FH t 4 d
!.8 1!Masa de s+lidos primarios
1! ?
!63
m$4 d
1! ? !%6 7 6.3 7 ((%3.% 4 !63
?
(.8 >!>olumen de lodos primarios
>! ? ? m$4d
C lodos!
g lodos!
C lodos
g lodos t4m(
m$4d
$.8 )eterminaci+n de la #racci+n org'nica de la masa del lodo primario 16 , !
16 , !
? 6.3F 1!? 6.3F @ 6.!D5 ?
!.8 En el diseo de tan*ue de aereaci+n se a determinado la masa del lodo residualsecundario de FH.!$ Gg ver diseo del tan*ue de aereaci+n
1(? masa del lodo secundario
1(?
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillados y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $( de $%
1( 7 !66
Aceptamos0
6.D
!.6
>( ? 6.6FH7 !66 4 6.D 7 !.6 ? H.!%
Aceptamos0SS> lodo sec ? 6.D SST lodo sec.
6.6%3 t 4 d
4ALANCE DE SLIDOS EN EL ESPESADOR
Entra en el espesador0
!!.H(
1! 1( ? 6.(%3 t 4 d
Sale del espesador0 1, masa del lodo espesado
1 ? 1! 1( ? 6.!3D t 4 d
>ol esp. , >olumen del lodo espesado
1 7 !66
Aceptamos0
F
(.8 >(, >olumen de lodo secundario
>(
C lodos( glodos
(
Clodos(
g lodos(
m$4 d
(.8 )eterminaci+n de la #racci+n org'nica de la masa del lodo secundario 16, (
16, (
? 6.D 7 6.6FH ?
>! >
( ? m$4 d
>esp.
? ? m$4 dC lodo
esp g lodo
esp
C lodosesp.
?
7/26/2019 Lodos Activados Conven Altern 1
33/34
Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillados y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $$ de $%
!.6$
$.(H
> sobre ? >! >( 8 > esp ? D.%F
g lodosesp.
? t 4 m (
>esp.
? 6.!3D 7 !66 4 F 7 !.6$ ? m$4 d
>sobre
, >olumen del sobrenadante
m$4d
7/26/2019 Lodos Activados Conven Altern 1
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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !
K1.1 CLCULO DE LAS DIMENSIONES
DEL ESPESADOR DE LODOS
>olumen de lodo primario y secundario !!.H(
Masa de lodos 6.(%FD t 4 d&a ? (%F.D$ Gg 4 d&a
Carga de s+lidos %5.66
Rrea F.6(
)i'metro (.F6 m
Pro#undidad $.66 m
>olumen real !F.6F
Tiempo de residencia idr'ulica !.$ d&as
>olumen de sobrenadantes D.%F
>olumen de lodos $.(H
m$4 d&a
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