5.5 Calculo Sistema de Saneamiento

ESTUDIO Y PROYECTO EJECUTIVO DE ALCANTARILLADOEL JAGÜEY, MPIO. CHILAPA DE ALVAREZ

Grupo Edificador Calo, S.A. de C.V.

5.5 CALCULO DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO

Localidad: El JagüeyMunicipio: Chilapa de ÁlvarezDiseño: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

Atendiendo a las disposiciones municipales y federales relativas a la protección delmedio ambiente, el gobierno estatal de Guerreo ha dispuesto construir la planta detratamiento para depurar las aguas residuales que se generan en la localidad de ElJagüey, en el municipio de Chilapa de Álvarez. Con esta medida se tiene previstocumplir con la obligación de sanear las aguas servidas.

La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de El Jagüey estará diseñada paratratar estas aguas, de acuerdo al gasto calculado se determinara la capacidad detratamiento de la misma.

Gasto de Diseño

La localidad de El Jagüey para el año 2010 cuenta con una población de 2,145habitantes y para el año 2031 con 3,281 habitantes.

La planta se diseñara para un gasto de 4.5 l.p.s. en dos módulos de tratamiento de2.25 l.p.s. cada uno.

Selección del Proceso de Tratamiento

Por ser una localidad pequeña y de poco gasto, sería una planta tipo paquete. Unproceso Aerobio cumpliría con los valores marcados en la NOM-003-ECOL 1996.

Para un rehusó en servicios públicos con contacto indirecto u ocasional.



Y también con la NOM-001-ECOL 1996, que establece los límites máximos permisiblesde contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionalespara ríos (protección de vida acuática (c) y embalses naturales y artificiales (usopúblico urbano (c))

Pero los costos por energía eléctrica lo hacen incosteable. Sin embargo, un procesoAnaerobio es adecuado, no consume mucha energía eléctrica y también cumple conlos valores establecidos en la NOM-003 y 001-ECOL 1996.

Calidad del Agua Residual

La tabla a) muestra datos típicos de parámetros individuales presentes en las aguasresiduales de origen doméstico o municipal, clasificándose como fuertes, media o débil,dependiendo de la concentración de los diferentes contaminantes.

La tabla b) presenta las características físicas, químicas y biológicas de las aguasresiduales domésticas para poblaciones de 2,500 a 100,000 habitantes en el país.

La tabla c) presenta aportaciones promedio de contaminantes por habitante, estimadasa partir de datos característicos de aguas residuales, aforo de descargas y poblaciónservida en 26 poblaciones del país.



Tabla a)

Todas las unidades en mg/L, excepto sólidos sedimentables.

PARAMETROCONCENTRACION

Alta Media Baja

Sólidos totales 1,200 720 350

Disueltos totales 850 500 250

Fijos 525 300 145

Volátiles 325 200 105

Suspendidos totales 350 220 100

Fijos 75 55 20

Volátiles 275 165 80

Sólidos Sedimentables mL/L 20 10 5

DBO5 tot (a 20º C) 400 220 110

DQO tot. 1,000 500 250

Nitrógeno total (como N) 85 40 20

Orgánico 35 15 8

Amoniacal (como NH3) 50 25 12

Nitratos 0 0 0

Nitritos 0 0 0

Fosfatos (como P) 15 8 4

Orgánico 5 3 1

Inorgánico 10 5 3

Alcalinidad como (CaCO3) 200 100 50

Grasas y Aceites 150 100 50



Tabla b)

PARAMETRO

Tamaño de Población Nº de Hab.2,501 10,001 20,001 50,001

Proma a a a10,000 20,000 50,000 100,000

pH 7.4 6.9 6.9 7.3 7.1

Temperatura (ºC) 25 20 23 22 23

DBO5 tot 264 299 254 301 280

DQO tot 698 719 609 730 614

S.S. mL/L 9 5 8 3 6

Grasas y Aceites 56 44 65 96 65

Nitrógeno tot (N) 37 44 30 24 34

Orgánico 18 23 23 9 18

Amoniacal (NH3) 24 28 14 12 20

Fosfatos tot (P) 20 24 16 29 22

SAAM 14 11 17 17 15

Sólidos tot. 1,552 1,141 1,391 932 1,254

Suspendidos 286 309 233 167 249

Disueltos 1.266 832 1,158 765 1,005

Volátiles 737 871 449 349 602

Volátiles Susp. 223 192 151 139 176

Dis. 514 379 298 210 350

Totales Fijos 815 570 942 583 728

Fijos Susp. 116 145 183 58 126

Fijos Dis. 699 425 759 525 602

Unidades en mg/L, excepto el que se indique.



Tabla c) (g/hab-dia)

* Tomando una aportación de 120 L/hab-d** Todas las unidades de la columna de valores están dadas en mg/L

Parámetro Aportación Valor

DBO5 tot 54 450

DQO tot 110 917

Nitrógeno tot 8 67

Fosfatos tot 4.6 38

Sólidos tot 243 2,025

Susp. 52 433

Dis. 191 1,592

Vol. 95 792

Volátiles Susp. 36 300

Dis. 59 492

Totales Fijos 148 1,233

Fijos Susp. 16 133

Dis. 132 1,100



El valor esperado para la calidad del agua residual de la localidad de El Jagüey, será elpromedio de las tablas anteriores (a, b y c) tomando para:

a) la concentración alta (400 mg/L de DBO5 tot)b) el rango de población 2,501 a 10,000 hab. (264 mg/L)c) aportación por habitantes (450 mg/L de DBO5 tot)

La tabla d) presenta los valores esperados para la calidad de agua de la localidad de ElJagüey, en los parámetros de diseño.

Tabla d)

Parámetro Unidad Valor

DBO5 tot mg/L 371

Sol. Susp. Tot mg/L 356

Nitrógeno tot. mg/L 63

Grasas y Aceites mg/L 103

Fosforo tot. mg/L 38

Colif. Fecal NMP/100 ml 4.6E08

Las condiciones particulares de descarga según la NOM-001-ECOL 1996 queestablece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas deaguas residuales en aguas y bienes nacionales para Ríos (Protección de vida acuática(c) y embalses naturales y artificiales (Unos público urbano (c)).



Límites Máximos Permisibles para Contaminantes Básicos

Parámetros mg/L, exceptocuando se indique

Ríos Embalses Naturales yArtificiales

Uso en riegoagrícola (A)

Protecciónde vida

acuática (C)

Uso en riegoagrícola (B)

Uso públicourbano (C)

PM PD PM PD PM PD PM PD

Tempera º C (1) NA NA 40 40 40 40 40 40

Grasas y Aceites (2) 15 25 15 25 15 25 15 25

Materia Flotante (3) AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

AUSENTE

Sólidos Sedimentables (mL/L) 1 2 1 2 2 1 2

Sólidos Susp. Totales 150 200 40 60 125 40 60

Demanda Bioquímica deOxígeno

150 200 30 60 150 30 60

Nitrógeno total 40 60 15 25 60 15 25

Fosforo total 20 30 5 10 30 5 10

(1) Instantáneo(2) Muestra Simple Promedio Ponderado(3) Ausente según el Método definido en la NMX-AA-006

Cubriendo también las necesidades de la NOM-003.ECOL. 1997 que establece loslímites máximos permisibles de contaminación para las aguas residuales tratadas quese rehúsen en servicios al público.



Límites Máximos Permisibles de Contaminación

Tipo de Rehúso

Promedio Mensual

Colf. FecalNMP/100 mL

huevos deHelminto

(h/L

Grasas yAceites

mg/L

DBO5 tot.mg/L SST mg/L

Servicios al Público conContacto Directo 240 1 15 20 20

Servicios al Público conContacto Indirecto u Ocasional 1,000 5 15 30 30



Descripción del Sistema

Tomando en cuenta los parámetros de Diseño y sus valores.

La planta de tratamiento de aguas residuales es a nivel secundario con pulimento delefluente, a base de Bio-Reactor Anaerobio Integrado; el cual consta de las siguientesoperaciones y procesos unitarios: a) Pretratamiento compuesto por Rejas,Desarenador y Separador de Grasas; b) Sedimentador primario con digestión; c)Reactor Anaerobio de flujo ascendente optimizado; d) Cámara de digestión ySedimentador de alta tasa; e) Filtro Biológico; f) Filtro anaerobio; g) Cámara decontacto. El diagrama de flujo que rige al sistema de tratamiento se muestra en la fig. 1

Las funciones que cumplen cada uno de los procesos y operaciones unitarias, queconforman el tren de tratamiento son las siguientes:

a) Rejas, Desarenador y Separador de Grasas

Rejas. Su función principal es atrapar el contenido de sólidos y basuras flotantes, quepueden interferir el funcionamiento del sistema de tratamiento; la reja es metálica. Losdesechos obtenidos son secados e incorporados a los desechos sólidos.

Desarenador. Su finalidad es separar del agua residual la gravilla, arena y partículasfinas de origen mineral, con el fin de evitar los asentamientos indeseables en lasinterconexiones, conductos interiores y dentro del reactor.

Separador de Grasas. Se basa en la diferencia de densidades que hay entre la grasa,el aceite y el agua, en su funcionamiento también se aprovecha el hecho de que elcaudal que ingresa es más caliente que el que contiene el recipiente y se enfría alllegar a este, ocasionando solidificación de las grasas para sacarlas y manejarlas comoun desecho sólido; la remoción de grasa suspendidas es del orden de 90% y del 5%para la carga orgánica. Esta operación se efectúa mediante un conducto vertical deflujo parcialmente sumergido que propicia un sello hidráulico, el cual posibilita laremoción de la materia flotante.



Estas tres operaciones de la rejilla, del desarenador y del separador de grasas sedesarrollan dentro del pretratamiento, antes de ingresar al reactor.

b) Sedimentador Primario

En el tercio superior de la pared húmeda del cubo central, se efectúa la difusiónhidráulica del agua pre tratada; en este punto se complementa la retención de la grasay del aceite suspendidos y se inicia la separación de partículas que decantan por supropio peso, las cuales son proyectadas hacia la cámara de digestión del RAFA, en lasque se origina el proceso biológico depurador.

c) Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente Optimizado

Esta unidad de tratamiento biológico consta de dos cámaras superpuestas de digestiónanaerobio la inferior y de sedimentación la superior, la alimentación se realiza por elcentro del recipiente, específicamente en la zona de reacción biológica y la descargadel efluente se hace a través de las placas paralelas de la segunda.

Dentro de la cámara de digestión se forma un manto de lodos que se mantieneparcialmente mezclado por la acción combinada de la evacuación de gases y el flujoascendente del agua, en contracorriente con los sólidos separados por elsedimentador, de esta manera la sedimentación de lodos es gravitacional y el reactoranaerobio no requiere de agitación mecánica adicional.

Las eficiencias que se alcanzan son del 40% en términos de DBO5 total.

d) Filtro Biológico

La finalidad de esta unidad es el retener hasta un 75% del sustrato remanente y darpulimento en los sólidos suspendidos y el residual de los sedimentables. El medio deempaque escogido para este filtro es ducto de PVC con alta superficie de contacto, elfiltro es de operación continua y se instala directamente sobre las placas delsedimentador de alta tasa.



El recipiente que contiene los elementos del reactor y del filtro, es de forma cuadradaen el tramo intermedio y posee atolvamiento en el extremo inferior, en la parte superiorse localiza la tubería recolectora del agua tratada y dos tuberías para expulsar losgases que se producen en la digestión.

Filtro Anaerobio

Es de operación hidráulica y flujo lento, se empaca con material granular, atrapa lossólidos suspendidos y reduce hasta en tres ciclos logarítmicos el contenido de enterobacterias.

El rendimiento en conjunto de las operaciones y procesos del tren de tratamiento, esdel 85%.

Finalmente la descarga del RAFA se encausa hacia una cámara de contacto, en la cualse adiciona cloro para oxidar los coliformes y la materia orgánica residual; el productofinal de esta operación es proficuo para el riego de áreas verdes e inicuas para quienesse encargan de su manejo.

La eficiencia global final fluctúa entre el 85 y 90% en términos de DBO5 y SST.



Figura 1Diagrama de Flujo Tratamiento Secundario con Pulimento

Nomenclatura: R.A.F.A.Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente

Separador de grasas

Rejas Desarenador

INFLUENTE

SedimentadorPrimario

Cámara deDigestión

Sedimentadorde Alta tasa

Filtro Biológico

R.A.F.A.

FiltroAnaerobio

Cámara decontacto de cloro

EFLUENTERehúso

Disposición Final

PRETRATAMIENTO

TRATAMIENTOPRIMARIO

TRATAMIENTO SECUNDARIO

PULIMENTO



Memoria de Cálculo

- Diseño Funcional Hidráulico- Definición de los Criterios y Parámetros de Diseño- Determinación de los Caudales

Gasto de Proyecto

Datos:

Población de proyecto año 2031 3,281 habitantesDotación 150 L/hab/díaAportación 80% de la dotación

Coeficientes de variación:Mínimo 50%Máximo instantáneo HarmonMáximo extraordinario 1.5 del instantáneoVertido final Arroyo, cauce natural o barranca

Cálculo de Gastos:

Qmed de El Jagüey = 4.50 L.p.s.

Qmin de El Jagüey = 4.50 L.p.s. x 0.5 = 2.25 L.p.s.

Qmax inst. de El Jagüey = 4.50 L.p.s. x 3.447 = 15.51 L.p.s.

Qmax extra. de El Jagüey = 15.51 L.p.s. x 1.5 = 23.27 L.p.s.

Modulación de la Planta de Tratamiento tomando en cuenta que se tendrá unaaportación media de agua residual igual a 4.50 L.p.s., se diseñarán dos modulos.



Datos Generales

Gasto de aportación 4.50 L.p.s. (388.80 m3/d)Sistema de alcantarillado separadoGasto de diseño 4.50 L.p.s.

Arreglo de Conjunto:

Número de plantas unaCapacidad total 4.50 L.p.s.Número de etapas unaNúmero de módulos por etapa dosCapacidad por módulo 2.25 L.p.s.Superficie de terreno requerida 100 m2

DBO5 tot. 371 mg/LSS Tot. 356 mg/LNitrógeno tot. 63 mg/LG y A 103 mg/L



Diseño de la planta en la modalidad de Reactor Anaerobio Modificado (RAM)

Dimensionamiento

Caja derivadora

Qdis = 23.27 lps

trh = 3 min

th = 1.00 m

ht = 1.5 m

Vel. = 0.6 m/seg

Ecuaciones:

Vol. = Qdis x trh = 0.02327 m3/seg x 3 min x 60 seg/min

Vol. = 4.19 m3

Área = A = 233

m14.19m1m4.19

(m)th)(mV

Área = w x L donde L = 2w por lo tanto

Área = w x 2w = 2 w2 donde

w = m1.44m2.12

m4.192

Area 22

w = 1.44 m = 1.45 m



L = 1.45 m x 2 = 2.9 m

th = 1.00 m

ht = 1.5 m

Qmax ext = 23.27 lps

Qmax inst = 15.51 lps

Qexcedencias = 23.27 lps - 15.51 lps = 7.76 lps

Vel. = 0.9 m/seg

Área = A = 233

mm/seg0.9

/segm0.00776(m/seg)Velocidad

/seg)(msexcedenciaGasto0086.0

Área = 0.0086 m2

Área =4d x 2

d = mm0.0113.1416

m0.0086Ax4 22

11.04

x

d = 0.11 m = 11 cm

d = 6” (15.24 cm)

Qinfluente = Qmax inst = 15.51 lps

Área = A = 233

mm/seg0.9

/seg0.01551m(m/seg)Velocidad

/seg)(minstmaxGasto017.0

Área = 0.017 m2



d = m0.148m0.02193.1416

m0.017 22

4x

d = 0.148 m = 14.8 cm

d = 6” (15.24 cm)

Pretratamiento

a) Rejillas

Los parámetros que definen a esta unidad son:

- Velocidad a través de las barras = 0.6 m/s para el gasto de diseño

- Abertura entre barras = de 1 a 5 cm, valor recomendado 1 cm

- Inclinación de las barras = de 30 a 60º (grados) con la vertical

Valor recomendado 45º

- Espesor de las barras = de ¼ a ½”, valor recomendado ¼” (6.35 mm)

- Profundidad o tirante de agua = Condicionado por las unidades subsecuentes,

desarenador y vertedor proporcional

Qdis = 4.5 lps

Vel. = 0.6 m/seg

Ecuaciones:

Area = A =m/seg0.6


/seg)(mdiseñoGasto 33

A = 0.0075 m2



th = 10 cm (propuesto)

W = mm0.1

0.0075m(m)hidraulicotirante

)(mlArea 22

075.0

W = 0.075 m = 7.5 cm

Primer rejilla

Separación de barras = 1.3 cm

Numero de barras = N°b = 1(cm)barrasentreseparación

(cm)libreancho

Nb = barras4.771-5.771cm1.3cm7.5

Nb = 4.77 = 5 barras

Ancho total = wt = ancho libre + (Nºb x espesor de barras)

wt = 7.5 cm + (1.5 x 0.635 cm)

wt = 7.5 cm + 3.17 cm = 10.67 cm

wt = 11 cm, el ancho total es muy chico, reducimos el th a 6 cm

W = cm12.5mm0.06


)(mArea 22

125.0


(cm)libreancho



Nb = barras8.611-9.611cm1.3cm12.5

Nb = 8.61 = 9 barras


wt = 12.5 cm + (9 x 0.635 cm)

wt = 12.5 cm + 5.71 cm = 18.21 cm

wt = 18.21, sigue estando chico el ancho del canal, por lo que reducimos aun más el th,ahora a 4 cm

W = cm18.75mm0.04


)(mArea 22

1875.0


(cm)libreancho

Nb = barras13.421-14.421cm1.3cm18.75

Nb = 13.42 = 13 barras


wt = 14.42 cm + (13 x 0.635 cm)

wt = 14.42 cm + 8.25 cm = 22.67 cm

wt = 22.67



Segunda rejilla

Separación de barras = 0.9 cm


(cm)libreancho

Nb = barras15.021-16.021cm0.9cm14.42

Nb = 15.02 = 15 barras


wt = 14.42 cm + (1.5 x 0.635 cm)

wt = 14.42 cm + 9.52 cm = 23.94 cm

wt = 25 cm

Área = 233

0.00375mm/seg0.6


/seg)(mminimoGasto

th min = 22

m0.015m0.25

m0.00375wt

Area

th min = 1.5 cm

Área = 233

m0.02585m/seg0.6


/seg)(minsmaxGasto



th max = 22

m0.1034m0.25

m0.02585wt

Area

th max = 10.34 cm

b) Desarenador


- Velocidad del agua en el desarenador = de 0.28 a 0.32 m/segValor recomendado 0.3 m/seg

- Control de la velocidad = vertedor proporcional- Sección = rectangular- Por procedimientos constructivos y de operación, el ancho del canal deberá ser

mayor de 0.3 m y menor de 1.2 m- Tamaño de partícula a remover = igual o mayor a 0.2 mm- Gravedad especifica de la partícula = 2.65- Velocidad de sedimentación de las partículas = 2.18 m/seg- Dependiendo de la carga hidráulica disponible, se fija el valor del tirante a valores

inferiores a 55 cm para gastos máximos- Se recomienda por operación de limpieza, la construcción de dos unidades, cada

una de ellas para manejar el gasto máximo.

Qmed = 4.5 lps

Vel. = 0.3 m/seg

wt = 25 cm



Ecuaciones:

th medio= th =(m) x wt(m/seg)Velocidad

/seg)(mmedioGasto 3

Este se calcula para las diferentes condiciones de flujo: gasto medio, máximo ymínimo.

th med = m0.06/segm0.075/segm0.0045

m0.25 xm/seg0.3/segm0.0045

2

33

th med = 6 cm

th minimo= th =(m) x wt(m/seg)Velocidad

/seg)(mminimoGasto 3

th min = m0.3/segm0.075

/segm0.00225m0.25 xm/seg0.3

/segm0.002252

33

th min = 3 cm

th maximo= th =(m) x wt(m/seg)Velocidad

/seg)(mmaximoGasto 3

th max = m0.21/segm0.075

/segm0.01551m0.25 xm/seg0.3

/segm0.015512

33

th max = 21cm

Largo del canal = L = maxthx(m/seg)partladeseddeVelocidad(m/seg)ionsedimentacdeVelocidad



Lc = m2.89m0.21 x13.76m0.21xm/seg0.0218/segm0.3 3

Lc = 2.9 m

Lc = 2.9 m x 1.5 = 4.35 m

Lc = 25 x th max = 25 x 0.21 m = 5.25 m

Lc = m2

m9.62

m5.25m4.358.4

Lc diseño = 4.8 m

Volumen de tolva = Wt



c) Vertedor Proporcional Doble Sutro

wt = 25 cma = 3 cmb = 10 cm

y x h Q

(cm) (cm) (cm) (Lps)

1 8 1 2

1.5 7.15 1.5 2.5 Q min

2 6.3 2 3

4 4.1 4 5

6 3 6 6

8 2.3 8 8

10 1.9 10 9

12 1.6 12 11

14 1.3 14 12

16 1.2 16 14

18 1.1 18 15 Qmax

20 0.9 20 17 Qmax

3 5.2 3 4

3.5 4.65 3.5 4.5 Qdis



d) Desgrasador


Diámetro teórico de la gota de aceite = >0.015 cm

Qdiseño = 15.51 lps

CHS = 1 l/seg-m2 0.25 a 1 l/ seg-m2

trh = 15 min 1 a 15 min

w = 2 a 6 m

th = 1 a 1.25 m

Vel. = 18 a 55 m/h

Ecuaciones:

Área = A = 222 m

m-L/seg0.7L/seg15.51

m-L/segCHSL/segQdis

16.22

Volumen = Área (m2) x th (m) = 22.16 m2 x 1 m = 22.16 m3

trh = seg75.428,1/segm0.01551

m22.16/segmQdis

mVol3

3

3

3

trh = 23.81 min

No pasa, rebasa los 15 min que son parámetro de diseño, por lo que bajaremos elvolumen y la CHS

Área = A = 222 m


m-L/segCHSL/segQdis

51.15

Volumen = Área (m2) x th (m) = 15.51 m2 x 1 m = 15.51 m3



trh = seg000,1/segm0.01551

m15.51/segmQdis

mVol3

3

3

3

trh = 16.67 min

Pasa, está dentro con el rango superior (limite)

Área = w x L donde L= 2 m

Área = 2w x L = 2 ml

L = m75.7m2

m15.51m2

mArea 22

Vel =m1 xm2/segm0.0151

(m)th x(m)W/seg)(mQdis 33

Vel = 0.007755 m/seg = 27.92 m/h pasa

W = 2m

L = 7.75 m

th = 1 m

ht = 1.5 m

Cárcamo de Bombeo

Qmax inst = 15.51 lps

Qmed = 4.5 lps

Cap. Max = hasta 20 min a Qmedio

Cap. Min = 15 min a Qmedio o hasta 5 min a Qmax inst



Cap. max = 20 min x 0,0045 m3 / seg x 60 seg/min

Cap. max = 5.4 m3

Cap. min = 15 min x 0,0045 m3 / seg x 60 seg/min

Cap. min = 4.05 m3

Cap. min = 5 min x 0,00155 m3 / seg x 60 seg/min

Cap. Min = 4.65 m3

Área = A = 233

mm1.5m5.4

(m)th)(mVolumen

6.3

Área =4d x 2

d = mm4.583.1416

m3.6Ax4 22

11.24

x

d = 2.11 m = 2.2 m

th = 1.5 m

h = 2 m

2 bombas sumergibles de 5 hp para manejar 8 lps c/u cdf de 10 mca



Sedimentador Primario

Los parámetros que definen esta unidad son:

Qdiseño = 4.5 lps/2 = 2.25 lps

Qdiseño = 2.25 lps

CHS = 0.35 l/seg-m2

trh = 1.5 a 3 hrs

L/w = 1.5:1 a 15:1

L minimo = 3 m

Ecuaciones:

Área = A = 222 m6.42


m-L/segCHSL/seg)(Qdiseño

Área = 6.45 m2

Volumen = Área (m2) x th (m) = 6.45 m2 x 2.75 m = 17.74 m3

Volumen = 17.75 m3

trh = seg89.888,7/segm0.00225

m17.75/segmQdis

mVol3

3

3

3

trh = 2.19 hrs

Área = w x L donde L = 3 w por lo tanto

Area = w x 3 w = 3 w2 donde



w = mm2.153

m6.453A 2

2

46.1

w = 1.5 m

L = 1.5 m x 3 = 4.5 m pasa

L/w = pasa3m1.5m4.5

Reactor Anaerobio Integrado

Qdiseño = 2.25 lps

Ecuaciones:

Volumen de la cámara de digestión = 40 l/hab-año

Hab = 2, 966/2 = 1, 483 hab

Vd = 40 l/hab-año x 1,483 hab = 59, 320 l/año

Vd = 59, 320 l/año x 0.33 año = 19, 575.6 l

Vd = 19, 575 l = 19.58 m3 =

Área de Digestión = 233

mm1

m19.58(m)th

)(mVolumen58.19



Área Geométrica= w x L donde L = w

Area = w x w = w2 w = x 2m19.8A

W = 4.42 = 4.45 m

L = 4.45 m

trh = seg22.702,8/segm0.00225

m19.58/segmQdis

mVol3

3

3

3

trh = 2.42 hrs

f = L-2

φ45ºTg

m1φTang

hf245.4 m

f = 4.45 m - 2 mxm 62.0245.4

1.62

m1

f = 4.45 m – 1.24 = 3.21 m

f = 3.2 m

Volumen de la tolva = Vt

Vt = tolvhx x(AdigAdig 2 ][ 5.02 )ff

Vt = m0.9x(3.2m) xm(19.6m)m19.6 222 ][ 5.02 )2.3(

Vt = m0.9xmm10.24m19.6 222 ][ 17.14x

Vt = 44 m2 x 0.94 m= 39.61 m3



Vol Util = Vol Dig + Vol Tolva = 19.6 m3 x 39.6 m3

Vol Util = 59 2 m3

trh = seg9.313,26/segm0.00225

m59.2/seg)(mQdis

)Util(mVol3

3

3

3

trh = 7.3 horas

Área Superficial = 19.80 m2

W = 4.45 m

L = 4.45 m

th = 1 m

Área del fondo = 10.24 m2

W = 3.2 m

L = 3.2 m

h tolva = 0.9 m

C) Sedimentador Alta Tasa

- Altura de modulo = 0.6 m

- Ancho de modulo = 0.6 m

- Largo de modulo = 0.9 m

- Angulo de inclinación de las placas = 60º

- Área a cubrir = 11.90 m2

- Área del modulo = 0.54 m2

- Numero de modulos = 22



D) Filtro Biológico de película Fija

- Altura del filtro = 1 m

- Ancho de modulo = 0.6 m

- Empaque formado por: anillos de PAD 2” de diámetro (51 mm) y 10 cm de altura

dispuestos a granel

- Carga sobre el empaque = 0.3 m

Filtro Lento (pulimento)

Qdiseño = 2.25 lps = 0.00225 m3/seg

Qdiseño = 194.4 m3/d

CHS = 14 m3/m2-d

Ecuaciones:

Área = A = 223

3

23

3

md-/mm14

/dm194.4d)-/m(mCHS

/d)m(Qdiseño88.13

Área = 14 m2



w = mm73m14

2A 2

2

74.3

w = 3.75 m



- Altura del lecho filtrante = 1.2 m

- Carga de saturación en el lecho = 0.3 m

- Altura del falso fondo = 0.60 m

- Lecho filtrante: arena silica 1/16” de diámetro (0.16 cm)

- Espesor de cama: 90 cm

- Grava garuada ½” (1.3 cm)

- Espesor de la cama: 30 cm

- Barrenos en el falso fondo de ¼” (0.635 cm ) al tres bolillo @ 10 cm

Tanque de Contacto

Desinfectante, hipoclorito de sodio al 13%

Qdiseño = 4.5 lps

trh = 18 min

th = 1 m

Volumen = V = Qdis x trh

V = 0.0045 m3/seg x 18 min

V = 0.081 m3-min/seg x 16 seg/min = 4.86 m3

V = 4.9 m3

Área = 23

mm1m4.9

thV

9.4





w = m0.9m0.826m4.9

6A 2

2

w = 0.9 m

L = 0.9 x 6 = 5.43 m

th = 1 m

ht = 1.5 m

Ltotal = m3

m5.48.1

Ltotal = 3.8 m

Wt = 0.9 m x 3 = 2.7 m

e) Consumo de hipoclorito de sodio

Qdiseño = 4.5 lps

Dosis = 6 mg/l

Consumo diario = Cd = Q x Dosis

Cd = 27 mg/seg = 2.33 Kg/d

Consume de hipoclorito de sodio al 13% (L/d) = chs

chs = /d0.13

Kg/d2.33Concentr.Consumo

kg9.17



chs = 18 kg/d x 1.05 L/kg = 18.9 L/d

Consumo de hipoclorito de sodio = 19 L/d

Cantidad requerida de solución de hipoclorito de sodio al 13% con agua 1:2 19 L/d de

hipo X 38 L/d de agua =57 L/d

Dadas las características de la planta, la solución de hipoclorito al 13% con agua se

almacena en un tanque vertical de 120 lts y se dosificara por goteo.

Tiempo de operación con un volumen de 160 lts de almacenamiento de la solución

Top = diasL/d57

L160Consumo

Vol.81.2

5.5 Calculo Sistema de Saneamiento

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