DISEÑO PARSHALL

7/27/2019 DISEO PARSHALL

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CAPITULO IVDISEO


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Propuesta de Diseo de Estacin Depuradora de Aguas Residuales Domesticas para el

rea Urbana de Perqun Departamento de Morazn

CapituloIV: Diseo Pgina 98

CAPITULO IV. DISEO

4.1 UBICACIN DE LA EDAR

Para la seleccin del sitio de la EDAR se presenta una matriz con diferentes

criterios ver tabla 4.1, empleando las ponderaciones siguientes:

Excelente (4), Muy Bueno (3), Bueno (2), Regular (1)

TABLA 4.1: Criterios y anlisis de las tres alternativas de ubicacin de la EDAR

N Criterio

A L T E R N A T I V A S1-Crio. La

TejeraPts

2- Entrada aPerqun

Pts

3- Quebradade Perqun

Pts

1Cercana a la zona

urbana o semi-urbana0.5 Km

20.2 Km.

11.5 Km

4

2Tipo de cuerpo

receptorQuebrada de

invierno 2Quebrada de

invierno 2Quebrada

permanente 33 Tenencia de la tierra Privada 2 Privada 1 Municipal 4

4

Segn planos dediseo de

alcantarilladosanitario descargan

en el lugar

No existediseo de

alcantarilladosanitario en la

trayectoria

1

La Tubera dedescarga pasacerca del lugar 3

Lugar dedescarga segn

Diseo 4

5Ubicacin de la

EDAR dentro de loslimites del municipio

Arambala1

Perqun4

Perqun4

6Por las condiciones

topogrficas(pendiente)

Pocapendiente

se requierebombeo

1

pendientemoderada requiere

mayor espaciopara sus unidades

2

Permite realizarun sistemagravitatorio 4

7

Proximidad al rellenosanitario para

disposicin final delodos

Dificulta ladisposicin

final de lodos1

Dificulta ladisposicin final de

lodos 2

Facilita ladisposicin final

de lodos 4

8Cobertura hacia la

tendencia delcrecimiento urbano

No cubre elcasero Casa

Blanca 2

No cubre elcasero Casa

Blanca 1

Cubre laproyeccin de

crecimientourbano

3

9Accesibilidad al lugar

de la EDARCalle asfaltada

4Calle asfaltada

4

CalleempedradaBalastada

2

10 Tipo de suelo Latosoles, Limo arenoso con Limo arenoso


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arcilloso rojo 2 materia orgnica 1 color blanco 4

11Accesibilidad atendido elctrico

Facilidad deacometida 4

Facilidad deacometida 4

Dificultad deacometida 1

Puntaje 22 25 37Fuente: Realizacin propia

Donde la alternativa 3 (contiguo al relleno sanitario), ubicado en la fig. 4.1

tiene un puntaje de 37 que es el mayor; por lo tanto este es sitio apropiado

Fuente: Centro Nacional de Registro

FIGURA 4.1: Ubicacin de las alternativas para la EDAR

Alternativa 1:Crio La Tejera

Alternativa 3:Quebrada de Perqun

Alternativa 2:Entrada a Perqun


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4.1.1 PRUEBA DE INFILTRACION.

El objetivo de esta prueba es determinar la velocidad en que el agua

penetra en el suelo. La infiltracin mide cuan fcilmente el agua se mueve

verticalmente a travs del suelo.

Segn los resultados de las pruebas de infiltracin (ver tabla 4.2) el suelo se

clasifica como infiltracin lenta lo que es factible por cualquier eventualidad de

rotura o escape de las aguas residuales, de alguna unidad de tratamiento, donde

el riesgo es poco de contaminar el acufero subterrneo.

TABLA 4.2: Calculo de tasa de infiltracin; utilizando la metodologa del infiltr-

metro de doble anillo (ver anexo C).

Tiempo de ensayo No 1

Tasa deInfiltracinColumna1 Columna2 Columna3 Columna4 Columna5

inicio Final IntervaloPuntomedio

Acumulado

Min. Seg. Min. Seg. Min. Min. Min. Mm. /min.

0 32 30 31 29.98 15.53 15.00 1.00

0 24 32 35 32.59 16.98 16.58 0.921

Tiempo de ensayo No 2

0 28 31 10 30.70 15.32 14.85 0.98

0 25 33 15 32.83 16.83 16.41 0.91

Fuente: Realizacin Propia


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4.2 CLCULO DE LA POBLACION FINAL AL PERIODO DE DISEO

Como la tasa de crecimiento es de 4.35% (ver capitulo III numeral 3.1.2.1)

y la poblacin para el ao 2006 es de 1.110 habitantes, considerando un periodo

de vida til de 25 aos y se sustituyen los datos en la ecuacin 3.1 se tiene:

Pf = P1 (1+r)n

P (2031) = 1.110 (1+0.0435)25

P (2031)= 3.218 habitantes

Poblacin final al periodo de diseo es de 3.218 habitantes.

4.3 PARMETROS

Para el diseo de las unidades de tratamiento de las aguas residuales de

este estudio, utilizaremos como parmetro, los resultados de exmenes de

laboratorio de aguas residuales, llevados a cabo en la ciudad de Osicala,

departamento de Morazn, ya que cuenta con servicio de alcantarillado sanitario y

algunas caractersticas similares como: aspectos culturales, econmicos, sociales,

polticos y en cierta medida condiciones climticas. Los resultados de los anlisis

son presentados en la tabla 4.3


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TABLA 4.3: Copia de hoja de anlisis del agua residual extendida por el

Laboratorios Especializados en Control de Calidad ESEBESA S.A. DE CV

La toma de la muestra se realiz en base a los criterios y procedimientos

establecidos por las normas de CONACYT, los cuales se detallan en el anexo A


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4.4 DISEO DE LA ESTACIN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES

PARA LA ZONA URBANA DE PERQUN.

Tomando como referencia la formula emprica de ANDA en relacin DQO/DBO

2.4 se puede utilizar los procesos de tratamiento biolgico.

En donde:

= = 1.57 mg/l

Como el resultado de la relacin es menor que 2.4 se propone un proceso

biolgico para tratar las aguas residuales del municipio de Perqun.

Inicio del proyecto: 2006

Proyeccin de vida til: 25 aos

Culminacin del proyecto: 2031

Calculo de la poblacin a servir: 3,218 habitantes

De las numerales 5 y 6 de la seccin I segn las normas de ANDA se tiene:

Dotacin domestica urbana Q= 125 - 175 l/h/d

Coeficiente para consumo mximo diaria: K1= (1.20 a 1.50)

Coeficiente para consumo mximo horaria: K2 = (1.80 2.40)

Coeficiente de variacin mnima horaria: K3 = (0.10 0.30)


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En el numeral 4 de la seccin II de las normas tcnicas de ANDA determina el

coeficiente de retorno de aguas residuales c = 0.80

Calculo del caudal medio (Qmed da.) a travs de la formula:

Qmed da =

De donde:

p: Poblacin a servir = 3218 hab.

q: Consumo domestico urbano = + 20% por fugas y desperdicio

=180 l/p/d

c: Coeficiente de retorno = 0.80

Caudal Medio diario

qmed da =

qmed da= 5.36 l/s

Caudal mximo horario:

qmax hor= K2 qmd

= 2.4 x 5.36 l/s

= 12.86 l/s

Caudal Mnimo horario:

qmin hor. = K3 qmd

= 0.3 x 5.36 l/s

= 1.61 l/s.


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Caudal Mxima Diario

qmax da. = K1 qmd

= 1.5 x 5.36 l/s

= 8.04 l/s

4.4.1 CALCULO DE LA INFILTRACION

Qinf. =

Qinf=

Qinf= 0.18 l/s

4.4.2 CALCULO DE CAUDALES TOTALES DEL ALCANTARILLADO

Se suman a todos los caudales, el caudal de infiltracin y como el desecho

industrial es cero se calculan los caudales

Qmed da = qmd + Qinf. + Qind

= 5.36 l/s +0.18 l/s

= 5.54 l/s

Qmax da = qmax da + Qinf+ Qind

=8.04 l/s +0.18 l/s

=8.22 l/s

Qmax hor= qmax hor+qinf+ Qind

= 12.86 l/s + 0.18 l/s

= 13.04 l/s

Qmin hor= qmin hor+ Qinf+ Qind

= 1.61 l/s + 0.18 l/s

= 1.79 l/s


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4.4.3 TRATAMIENTO PRELIMINAR (ETAPA I)

Este tratamiento consiste en una serie de procesos fsicos, los cuales tienen el

objetivo de acondicionar las caractersticas del agua, de forma tal que no causen

problemas de operacin y funcionamiento a las siguientes etapas. La utilidad que

esta presenta es la de remover los slidos gruesos, arenas y gravillas; as como

tambin minimizar los efectos negativos al tratamiento. Dentro de las unidades

ms importantes son los que se detallan a continuacin:

4.4.3.1 CANAL DE ENTRADA

Como el dimetro de tubera es de 10 pulgadas equivale a 25 centmetros, ser el

ancho del canal

Por continuidad Q = V. A.

A =

Del numeral 5.3.1.5 literal c, Norma Peruana; Se tomar la velocidad de 0.6 m/s Y

el rea de un rectngulo es A = b. h. sustituyendo el rea tenemos

b. h = h =

h= (13.04 l/s) / (0.25m x 0.6m/s)

h = 0.09m

Se tomar una altura del canal igual a 10 cm.


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4.4.3.2 DISEO DE REJAS.

Cuando las aguas residuales ingresan

a la Estacin Depuradora es importante

retener los slidos gruesos que estas

transportan, para ello se coloca un

rejilla ver Fig. 4.2; los criterios y

clculos de las dimensiones requeridasse presentan a continuacin.

Fig. 4.2: Modelo de Cmara de rejas

Criterios de diseo

- inclinacin de reja

- platinas

- Separacin libre de barra

- Velocidad a travs de reja limpia

- Velocidad a travs de reja obstruida

Calculo de:

rea efectiva (Au)

= 60

=1 pulgada de ancho y espesor

= 1 pulgada

=0.30 m/s

= 0.6 m/s


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Au = =

Calculo de Eficiencia (E)

E =

E = 0.80 80%

rea del caudal a nivel del agua

S =

S = 0.0275m

Tirante (T)

Si el tirante es igual al canal de entrada entonces T= 0.10mts.

Tenemos que:

Ancho de canal para rejas (B)

B =

Donde:

T: tirante

S: rea del caudal a nivel del agua


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B =

B = 0.28 m 0.30m

Usando un ancho de canal para reja de 0.30 cm.

4.4.3.2 DISEO DEL CANAL DESARENADOR

Seguidamente despus de la rejilla, se

instala un canal desarenador (ver Fig.

4.3), con el objeto de retener las arenas

y otros materiales inertes que son

arrastrados por el agua residual,

evitando as daos en las siguiente

etapas del tratamiento y se construirn

dos unidades de desarenadoras, por

ser un proceso no mecanizado, del

mismo modo se presentan los clculos

para su respectivo diseo

Fig. 4.3: modelo de un Canal

desarenador

Con seccin transversal parablica

Q= AV, donde A= HT (para el rea de una parbola)


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Donde:

H: Altura de canal

T: Ancho del canal

Q: Caudal

V: con reja limpia 0.30 m/s

Con Qmax hor= 13.04 l/s = 0.01304 m3/s

Asumiendo ancho de canal (T= 0.30m)

Despejando H y sustituyendo los valores en la ecuacin

Q= H =

H=

H= 0.22 m

Se tomar una altura para el canal desarenador igual a 0.25m Pero para continuar

con los clculos seguiremos con 0.22m

Determinando ancho de la seccin de control.

Tratamiento y Depuracin de Aguasresiduales Pg. 461 Metcaly Eddy)

Para este caso consideramos

eficiencia de remocin de

DBO igual a cero


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Donde:

H: Altura

V: velocidad de reja limpia 0.3 m/s

Vc: velocidad final de la partcula.

g: fuerza de la gravedad = 9.8 m/s

Despejando

=

=

= 0.07m

Profundidad critica: dc = 2

dc = 2x 0.07m

dc = 0.14 m

Despejando Vc

Tratamiento y Depuracin de Aguasresiduales Pg. 461 Metcaly Eddy)


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Vc =

Sustituyendo los valores, tenemos:

Vc =

Vc = 1.17 m/s

Calculando el rea

a =

a =

a = 0.01 m

W =

Con Qme dia = 5.54 l/s = 0.00554 m3/s

a= = = 0.0063 m2


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dc = = 0.08m

Altura de canal (H)

H =

= ) =

H= 0.12 m

Ancho del canal (T)

T= = = 0.23m

Para Qmin hor = 1.79 l/s = 0.00179 m/s

= 0.003 m2

dc = = 0.04m


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H = = 0.06m

T = = 0.15m

CUADRO RESUMEN DE CAUDALES

Caudal (m/s) H (alto) T (ancho)

Qmax hor 0.25m 0.30m

Qmed dia 0.12m 0.23m

Qmin hor 0.06m 0.15m

Largo del canal desarenador

A una velocidad de sedimentacin de 1.12 m/ min, en condiciones de Qmax hor

L =

Donde:

t : tiempo

V: velocidad de partculaL: longitud de desarenador

Dimensionesde canaldesarenador


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t = = 0.27min

L = = 4.82m

=4.82m + 20% por seguridad =1.82m x 1.2 5.85m

Calculo del volumen de arena depositada

Considerando que el volumen de arena retenido ser de 30 lts por cada 1000m 3

de agua, se tiene que:

Varena =

Varena =

Varena = 0.021 m3 /da

Efectuando una limpieza o retiro del volumen de arena cada 8 das, se calcular la

altura que tendr la caja de arena, teniendo un largo de 0.70m 2 y un ancho de

0.80m2 se efectan los clculos mediante la formula

Vol.= B x L x H

Donde:

Vol.: Volumen de arena

B: ancho de la pila

L: largo

H: Altura de profundidad


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Despejando H se tiene:

H=

H=

H= 0.30mts.

Por seguridad se tomar una altura de 0.50 m

4.4.3.3 DISEO DEL CANAL PARSHALL

El medidor de caudal que se disear

consiste en una canaleta parshall (ver

fig.4.4) que est formada por tres partes

principales la entrada principal, la

garganta W o tramo angosto del canal

y la salida o parte divergente

presentando los clculos necesarios

para sus respectivas dimensiones

Fig. 4.4 Modelo de Canaleta Parshall

T= 2W W =

W= = 15 cm.


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Usaremos un W= 15.20 para entrar a la tabla 4.4, donde se utilizar el cuello de la

garganta igual a 6 pulg.

TABLA 4.4: Dimensiones de la canaleta Parshall

W cm. A B C D E F G K N

3 7.6 46.6 45.7 17.8 25.9 38.10 15.20 30.50 2.50 5.70

6 15.20 662.10 61.00 39.40 40.30 45.70 30.50 61.00 7.60 11.4

Fuente: Manual de Hidrulica de Acevedo Neto y Acosta lvarez.

W = Tamao de la garganta

A = Longitud de la pared lateral de la seccin convergente

B = Longitud axial de la seccin convergente

C = Ancho del extremo de aguas debajo de la canaleta

D = Ancho del extremo de aguas arriba de la canaleta

E = Profundidad de la canaleta

F = Longitud de la garganta

G = Longitud de la seccin divergente

K = Diferencia de nivel entre el punto mas bajo de la canaleta y la cresta

N = Profundidad de la depresin en la garganta debajo de la cresta


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DE

ORIE N

TE

UNIVE

RSI

D

DA

SANMIG

UEL,

ELSALVADOR,

CENTR

OAM

ERIAC

HA

CI A

LA

VE

RD

ADPOR

EL

ESTU

DIO

"

"

30

DE

OC

TU

BRE

DE

1981

A A

B

Medidor

Pareddeconcretoreforzado

conacero3/[email protected]

Rejillaa60y@1

"de

separacion

Depositoparala

recolecciondearena

DESARENADOR

CANALPARSHALL


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Rejillaa60deinclinacio

n

Bandejametalicade

escurrimientode

solidos

Losadeconcreto

reforzado

conacero3/8@0

.30

mAS,Fc=210Kg/Cm2

Suelocemento1:20

Losadeconcretoreforzado

conacero3/[email protected]

AS,Fc=210Kg/Cm2

Niveldelaguaeneldesarenador


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4.4.4 DISEO DEL SEDIMENTADOR PRIMARIO (ETAPA II)

La segunda etapa del

tratamiento consiste en la

remocin de los slidos

sedimentables que el agua

residual transporta,

disminuyendo as la carga

orgnica del agua a travs de

los procesos fsicos. Fig. 4.5: Modelo de Sedimentador primario

Esta segunda etapa del tratamiento inicia con la sedimentacin (Ver fig. 4.5), que

es un proceso por medio del cual, los slidos en suspensin son separados del

fluido debido a la accin de la gravedad, asentndose en el fondo del

sedimentador, presentando los clculos necesarios para el dimensionamiento

DATOS:

Qmed dia.= 5.54 l/s = 19.94 m/s

Criterio de velocidad

V1= 6.0 m/h A1 = A1 = A1= 3.32 mts

Eficiencia de remocin de DBO5 = 33%

segn norma peruana numeral 5.4.3.3 litera g


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V2= 4.0 m/h A2 = A 2= A2= 4.9 9 mts

V3= 1.0 m/h A3 = A3= A3 = 19.94 mts

Calculo del rea Superficial Libre

A= A1 + A3

A= 3.32 mts + 19.94 mts

A= 23.26 mts

D= = =5.44m 5.50m

Tiempo de retencin para el caudal promedio 2 horas (tr)

V= Q x t

Donde V: volumen requerido

Q: caudal medio

t: tiempo de retencin

V = 19.94 m/h X 2 h

V= 39.88 m

Numeral 5.4.3.1; literal C deNorma Tecnica Peruanapara Planta de Tratamiento

Aguas Residuales


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Profundidad mxima de la seccin cnica

h1= (R r) tan 60

R: radio superior = 2.75 m

R: radio inferior = 0.5 m

h1: profundidad de seccin cnica

Sustituyendo valores

h1 = (2.75mts 0.5 m) tan 60

h1 = 3.90 m.

V = (r + rR + R) H

V = ((0.5m) + (0.50m x 2.75 m) + (2.75 m) ) x 3.90 m

V= 37.52 m

El volumen requerido es de 39.88 m y el de la seccin cnica de 37.52 mts., por

lo que el volumen restante tendr forma cilndrica y ser de:

Volumen requerido Volumen Seccin cnico

V s/c =39.88 m - 37.52 m

V s/c = 2.36 m

Calculando la altura de la seccin cilndrica del sedimentador tenemos


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Vs/c =A

h2 = =

h2 = 0.10 m

Profundidad de Pantalla

Calculo del rea en seccin de salida de la pantalla es:

A = A1 + A2

A= 3.32 mts + 4.99 mts

A = 8.31 mts

Dimetro (D)

D = = = 3.25m

R= D/2 1.63m

Por relacin de tringulos

hp = = 2.31m

Profundidad de pantalla

2.31m + 10m = 2.41m


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Entrada

PVCDE4"

SalidaPVC

DE4"

S

alidade

lo

dosPVC

de4"

C

D

C

D

N5

N5

N5

N5

N5

N

5

N

5

N5

N5

N5

N5

N5

N5


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SEDIME

NTADORPRIMARIOYSECUNDA

RIO

Nivelmaximo

delagua

Nivelmaximodelodos

Suelocemento1:20

SalidaPVC

de4"

EscalerayPasa

relaMetalica

EntradaPVC

de4"para

sedimentador

N5

N5

N4

N4


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SEDIMENTAD

ORPRIMARIOYSECUNDARIO

Salidadelodos

PV

Cde4"

Nivelm

aximodelodos

Paredesdeladrillohechoa

maquinacolocadode

trinchera

Suelocemento1:20

EscalerayPasarelaMetalica

N4

N4

N5

N5


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4.4.5 DIMENCIONAMIENTO DE FILTROS PERCOLADORES (ETAPA III)

Para el dimensionamiento de los Filtros los datos bsicos son:

- DBO = 187.5 mg/l 33%

- Calidad deseada 60mg/l/s

- Recirculacin= 0 ( f =1)

- Qmed dia = 5.54 l/s = 478.66m3/dia

Para el clculo de los rendimientos de los filtros percoladores se describen por las

ecuaciones de NCR (Nacional Reserarch Council USA), que son expresionesempricas desarrolladas a partir de los registros de datos de las plantas de

tratamiento con la implantacin de filtros percoladores que trabajaban los residuos

de las instalaciones militares durante la segunda guerra mundial, la aplicacin de

estas frmulas est especialmente indicada, para filtros de materiales ptreos de

una o varias fases con relacin a la recirculacin diversas, para el diseo de los

filtros percoladores se uso las ecuaciones NCR.

Calculo de la eficiencia para cada filtro E1 Y E2

E =

Donde:

E = Eficiencia del sistema

So = DBO afluente de entrada a filtro = 187.5 mg/ l/s 33%

= 125.62mg/l/s


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Sf= DBO efluente final o deseada = 60mg/l/s

E =

0.70

E = 70%

E1 + E2 (1 - E1) = 0.70 como E1=E2 entonces

E1 + E1 - E12 = 0.70

2E1 E12

= 0.70

E1 - 2 E1 + 0.70 = 0

Utilizando la cuadrtica:

E1

E1= 0.45

Como E1 = E2 = 0.45

Factor de recirculacin F =

Como R= 0 entonces F = 1

Calculo de carga de DBO del primer filtro

W = DBO inicial x Qmddia

W = 125.63 mg/l x 5.54 l/s

W = 60.13 kg/ da


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Calculo de Volumen de carga de la primera etapa usando la ecuacin

E1 =

0.4425= =

V F= como F=1 entonces

V =

V = 7.88 m3

4.4.5.1 CALCULO DEL REA DEL PRIMER FILTRO

A =

A =

A = 4.5 m

Dimensiones de primer filtro:

Ancho=1.8m

Largo =2.5m

Alto =1.75m


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De donde se tomar un filtro con las dimensiones de L1 = 1.80 m y L2 = 2.50 m. La

longitud mas corta ha sido asumida para evitar elementos de apoyo, para los

canales de distribucin del agua residual en el primer filtro y satisface el rea

calculada.

Calculo de la carga de DBO del primer fi ltro

Carga de DBO =

Carga de DBO =

Carga de DBO = 7.63 kg / m3da

Calculo de la carga hidrulica del primer filtro

Carga hidrulica =

Carga hidrulica =

Carga hidrulica = 4.43 m3 / m2 hrs.


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4.4.5.2 CALCULO DEL SEGUNDO FILTRO

Calculo de la carga de DBO del segundo fil tro

W2 = (1 E1) W1

W2 = (1 0.45) 60.13 Kg./da

W2 = 33.07 Kg. /da

Calculo del volumen del segundo filtro

Se utilizara la frmula de Metcaly- Eddy (Pg. 467)

E2 = , F=1 despejando el volumen se tiene:

V2 = W2

V2 = 33.07

V2 = 14.33 M3

Calculo del rea del segundo filtro

A2 =


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A2 =

A2 8.20 m2

De donde se tomar un segundo filtro con las dimensiones de L1 = 1.80 m y L2

= 4.55 m La longitud mas corta ha sido asumida para evitar elementos de apoyo,

para los canales de distribucin del agua residual en el primer filtro y satisface el

rea.

Calculo de la carga orgnica del segundo filtro

Carga de DBO =

Carga de DBO =

Carga de DBO = 2.31 Kg. / m3 da

Calculo de la carga hidrulica del segundo filtro

Carga hidrulica =

Dimensiones de segundo filtro:

Ancho=1.8m

Largo =4.55m

Alto =1.75m


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Carga hidrulica =

Carga hidrulica = 2.44 m3 / m2 hrs


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Canales

distribuidores

F

F

E

G G

E

Canales

distribuidores

Materialfiltrante

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6

N6


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C

analdedistribucin

e

sc.1:25

Canalderecolecciny

evacua

cinesc.1:25

2.0%

2.0%

Canaldedistribuc

in

transversal


maquinacolocadode

trinchera

Suelocemento1:20

Suelocemento1:20

Canalderecoleccin

yevacuacin

Materialfiltrante

N5

N5

N5


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Canaldedistribucin

esc.1:25

Canald

erecolecciny

evacuacinesc.1:25C

analesde

distribuicin

Canaldere

colecciny

evacuacin

Suelocement

o1:20

Ca

nalesde

dis

tribuicin

Canalderecolecciny

evacuacin

Suelocemento1:20

N5

N5

N5

N5


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4.4.6 TRATAMIENTO DE LODOS (ETAPA IV)

La expresin lodos se aplica para designar a los slidos que provienen de la

sedimentacin de las aguas negras cuando pasan por el tanque de sedimentacin.

La mayor parte de los lodos producidos por estos tanques son, slidos orgnicos e

inorgnicos presente en el agua cruda, al instante que salen del tanque de

sedimentaciones estas contienen de un 5.00% de slidos y el 95% de agua.

4.4.6.1 PATIO DE SECADO DE LODOS

Los patios de secado de

lodos (ver fig. 4.6) tienen la

funcin exclusiva de

deshidratar los lodos

digeridos a travs de la

exposicin solar y para su

dimensionamiento efectan

los clculos necesarios

para su diseo.

Fig. 4.6 Modelo de Patio de secado


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Datos bsicos para su diseo

Poblacin: 3218 habitantes

Produccin de lodos seco (Pls): 0.10 l/hab/da

Periodo de retencin (Tr): 30 das (Normas Peruanas, ver Anexo E)

Espesor de capa de lodo (Sl): 0.20m

Calculo de volumen necesario

Volumen necesario (Vn) = N de habitantes x Pls x Tr

Vn = = 9.65 m3

Calculo de rea.

An. = =

An = 48.25 m2 + 20% por seguridad = 57.90m2

Se divide el rea total entre 2, para obtener las dimensiones de los dos patios

An =

An1 = 28.95 m2

Se construirndos patios de secados, en sentido paralelo a los otros elementos de

la Estacin Depuradora cuyas dimensiones son de un ancho de 4.0 m y de largo

de 7.25 m


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LEC

HODESECADO1Y2L

ECHODES

ECADO1Y2

I

I

2.0%

TuboPVCde4"

Ladrillodebarrocosido

Arena

Grava

Tubo

PVCde4"


maquinacolocado

de

trinchera


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4.4.7 AIREACION EN CASCADA

Para obtener los parmetros del oxigeno disuelto (OD) del cuerpo receptor, uno de

los mtodos mas econmicos es aumentar los niveles de la aireacin en cascada.

Este mtodo consiste en usar la diferencia de cotas disponibles para crear

turbulencia al hacer descender una fina pelcula de agua residual por una serie de

escalones de hormign. El rendimiento depende de la cantidad oxigeno disuelto

requerido para el vertido y de la temperatura del agua residual. En la tabla 4.5 sepresenta la informacin tpica para este tipo de proceso, para facilitar las labores

de construccin

TABLA 4.5: Informacin tpica para proyectos de un sistema de post-aireacin de

cascada.

Elemento Intervalo Tpico

Carga hidrulica a caudal medio deproyecto, m3 / d.m de anchura

1,250 6,200 3000

Dimensiones de los peldaos, cm.Alturalongitud

15-3030-60

2045

Altura de la cascada, cm. 15-40

Fuente: Ing. de Aguas Residuales, Metcalf & Eddy. Tomo I

El mtodo empleado para determinar la altura de la cascada se basa en las

siguientes ecuaciones desarrolladas por Barret en Water Research Laboratorio

Inglaterra:


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H= Unidades en SI

Donde:

R: relacin de dficit =

Cs: Concentracin de saturacin de oxigeno disuelto del agua residual a

temperatura T, mg/l.

CO: Concentracin de oxigeno disuelto a la entrada del sistema de post-aireacin,

mg/l

C: Nivel de oxigeno disuelto final necesario despus de la aireacin, mg/l. (estudio

de OD del cuerpo receptor ver tabla 4.6)

a : Parmetro de calidad del agua, con valor de 0.8 para un efluente de una

estacin depuradora de aguas residuales

b: Parmetro de geometra del vertedero (vertedero b= 1.0; escalones, b= 1.1,vertedero escalonado, b= 1.3).

T: Temperatura del agua, C

H: Altura de cada el agua, m.


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TABLA 4.6 Anlisis de Oxigeno Disuelto del cuerpo receptor.


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Calculo de la aireacin en cascada para la EDAR

DATOS:

Cs = 8.73 mg/l (Anexo D. Pg. 1423 Ing. Aguas Residuales Tomo 2 Metcalf & Eddy)

Co = 1.0 mg/l (Post- aireacin)

C = 4 mg/l 8 mg/l

a= 0.8

b= 1.1 (para escalonado)

Para T=22C (tomado del anlisis de la muestra en tabla 4.2)Relacin de dficit, usando 4 mg/l

R=

R=

R= 1.63

Calculando altura de cascada

H=

H=

H= 0.9859 m. H =1 m


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Relacin de dficit usando 5.23 mg/l (concentracin final necesaria del anlisis de

laboratorio)

R= = = 2.83 mg/l

Calculando altura de cascada

H= = = 2.86 m.

Se tendr una cascada de 15 escalones

Dimensiones de los escalones,

Altura ser de 20 cm.

Longitud ser de 45 cm.

Asumiendo un ancho de 0.60 m.

Adems de las unidades de tratamiento diseadas anteriormente se contara con:

Cerca perimetral.

Portn de acceso principal.

Pozos de registro para aguas provenientes de la Estacin Depuradora hacia el

cuerpo receptor (Quebrada de Perqun)


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OJWFM!EF!

TVFMP!OBUVSBM

OJWFM!E

F!

TVFMP!O

BUVSBM


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55/55



S S S

S

S

S

S

S

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