1.0 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS 1.1 PARAMETROS DE DISEÑO

Para realizar el diseño de la Planta de Tratamiento se ha considerado lo siguiente:

� Parámetros hidráulicos de acuerdo al cálculo poblacional del Campamento (Demanda Máxima) y de acuerdo a la dotación de cada habitante, considerado según las especificaciones de la Norma Os. 0100

� Caracterización del Líquido Crudo de acuerdo a la dotación por

habitante especificado en la Norma Os. 090, se ha optado por considerar este criterio, debido a que la población del Campamento de Kiteni varía constantemente, influyendo directamente en la obtención de un estimado real de la calidad del afluente que se quiere tratar.

� Como parámetro de diseño principal se ha considerado una

población máxima de diseño de 200 personas.

Parámetros Hidráulicos Dotación de Consumo : 150 L/Hab/día Factor de Recuperación : 0.8 L/Aguas Servidas/L Aguas Consumidas s Factor de Caudal Máximo Diario (K1) : 2.6 Factor de Caudal Máximo Horario (K2): 1.3 Caudal Promedio(QP) : 24.0 m3/día Caudal de Diseño(QD): 1.0 m3/hora Caudal Máximo Diario (QMH) : 2.6 m3/hora Caudal Máximo Horario (QMD): 1.3 m3/hora

Caracterización del Líquido Crudo

Tabla N°1: Resultados de la Caracterización del Líquido Crudo.

Parámetro Unidad de Medida Valor Temperatura °C 17 pH 7.4 Sólidos Suspendidos Totales (SST) mg/L 750 DBO5 mg/L 416.7 Aceites y Grasas mg/L 23 Fósforo Total mg /L 25 Nitrógeno Amoniacal mgN-NH3/L 166.7 Coliformes Fecales NMP/ 100mL 4 x 1013

*** El cálculo de los valores de los parámetros fueron obtenidos en base al aporte per cápita para aguas residuales de

acuerdo a la Norma Os.090, los cálculos se pueden apreciar en la presente Memoria de Cálculo.

Eficiencias de Remoción Requeridas

De acuerdo a la Caracterización del Líquido Crudo, y a los requerimientos y compromisos ambientales y sanitarios, las eficiencias de remoción de la Planta de Tratamiento de Agua Residual Doméstica serán: � SST: 98 % � Aceites y Grasas: 80 % � DBO: 99 % � Fósforo Total: 94 % � Nitrógeno Amoniacal: 97 % � Coliformes Fecales: 99.999 %

2.0 DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS

Diseño de Tanques de Aereación Extendida/ Lodos Activados

Datos de Diseño:

Población de Diseño: 200 Habitantes

Dotación: 150 lt/hab /d

Altitud: 606 m.s.n.m

Parámetros y Base de Diseño

Factor de Recuperación: 0.8 L/Aguas Servidas/ L Aguas Consumidas

Factor Máximo día: 2.6 Qprom.

Factor Máximo hora: 1.2 Qprom.

Caudal Promedio: 24 m3/día

Caudal Máximo Diario: 62.4 m3/día

Caudal Máximo Horario: 28.8 m3/día

Caudal de Diseño: 1 m3/h

Dotación Carga Orgánica: 50 grDBO/hab/día

Dotación SST: 90 grSST/hab/día

Dotación N-NH3 : 8 grN-NH3/hab/día

Según Norma

OS.090.

N Kjeldahl: 12 gr N /hab/día

Fósforo Total: 3 gr/hab/día

Coliformes Fecales: 2E+11 bact/hab/día

Temperatura de Verano: 30 ° C

Temperatura de Invierno: 20 ° C

Temperatura de Operación: 15 - 30 ° C

Caracterización del afluente

DBO (So ): 416.7 mg/L

NH3-N : 166.7 mg/L

SST (X) : 750 mg/L

Aceites y Grasas: 23 mg/L

Fósforo Total : 25 mg/L

Coliformes Fecales: 4E+13 NMP/ 100mL

pH 7.4

Temperatura del agua: 17 °C

Tratamiento Biológico:

Periodo de Retención (θ)

θ = V/Q

θ =0.83 d 0.83

Se asume un periodo de retención de 20 horas para encontrarse dentro de los parámetros

propios de aereación extendida (valores entre 18 y 36 horas).

Volumen de Aireación (V):

Caudal de aguas residuales, sin incluir el caudal de recirculación (Q): 24 m3/día

Capacidad de los tanques de aereación(V): 20 m3

Carga Orgánica (CO): 10 KgDBO5/día

Carga Orgánica Volumétrica (COV): 500.00 grDBO/m3.dia

Relación Alimento/Microorganismos (A/M):

A/M=Q.So/V.X

A/M=2/3 gDBO/gSSVLM.d 10000.8 15000

SSVLM se refiere a los SSV en el licor mezclado en los tanques de aereación.

Tiempo Promedio de Retención Celular (Edad de Lodos: θC)

θc= VX / QeXe

Caudal del efluente tratado (Qe): 24 m3/día

SSV del efluente tratado (Xe): 0.04X mg/L

30 mg/L

θc = 21 d 21 días

Se encuentra dentro de los parámetros propios de aereación extendida (valores entre 20 - 30 días)

Tasa de Recirculación de Lodos Activados (R):

R = 45 %

Se asume una taza de recirculación del 45 % para encontrarse dentro de los parámetros propios

de un proceso convencional de lodos activados (valores entre 25 - 75%).

Caudal de Recirculación (Qr):

Qr = QR

Qr = 10.8 m3/día 0

Dimensionamiento:

Tanque(s) de la(s) siguiente(s) dimensión(es):

Volumen diario a tratar x (θ asumido)/24horas/d:

Cantidad de Tanques: 2 unidades de 10 m3 c/u

Diámetro: 2.2 m

Altura: 3.05 m

Eficiencia de Remoción I:

Remoción DBO: 75 % 0.75

DBO efluente (Se*) (mg/L): 104.18

Remoción Aceites y Grasas: 80 %

Aceites y grasas efluente (mg/L): 4.6

Remoción SST: 94 %

SST efluente (mg/L): 45

Remoción Fósforo Total: 90 %

Fósforo efluente (mg/L): 2.5

Remoción N- Amoniacal: 94 %

N - Amoniacal efluente (mg/L): 10

Carga Orgánica a Remover:

DBO R1: 10 KgDBO5/día

DBO R2: 7.5 KgDBO5/día

Cálculo de Oxigeno Requerido (OR):

Kg. O2 requerido para oxidación de 1 Kg. DBO: 1.5

Kg. O2 requerido para oxidación de 1 Kg. N-NH3: 4.6

DBO a remover: 11.25 Kg O2/día

N-NH3 a remover: 17.3 Kg O2/día

OR: 28.55 Kg O2/día

Cálculo Flujo Aire Requerido (FAR) para Proceso Biológico:

FAR: 3547.43 m3/día

FAR: 86.99 CFM

Otros Requerimientos de Aire (30% adicional):

Flujo de Aire Total (FAT): 113.09 CFM

Se utilizarán 02 sopladores regenerativos de la marca All Star

modelo RB8 a 290 mbar ( Altitud y Temperatura de la zona).

Difusores:

Número de difusores (10 CFM por difusor): 16

Número de difusores a instalar: 16

Tipo de difusor: Difusores de Disco con Membranas de EPDM

Tanque de Sedimentación:

Periodo de retención máximo Q promedio: 10 Horas

Periodo de retención máximo Q pico: 8 Horas

Número de sedimentadores: 1

Capacidad Total: 10 m3

Diámetro 2.2 m

Altura 3.05 m

Biofiltro:

Periodo de retención máximo Q promedio: 5 Horas

Periodo de retención máximo Q pico: 4 Horas

Número de Biofiltros: 1

Capacidad Total: 5 m3

Diámetro: 2.2 m

Altura: 1.8 m

Eficiencia de Remoción II:

Se** = Se* e-KT((0.016/C)^0.48)

Donde:

Se** : DBO total del efluente tratado en el Biofiltro (mg/L)

Se* : DBO total del efluente secundario (mg/L)

C : Carga Orgánica Volumétrica (Kg DBO/m3día)

C = 0.26 2.50032 Kg 500.064 0.50006

KT = K20θT-20

Donde:

Constante de tratabilidad a 20 °C (K20) = 12.16

θ = 1.016 (para agua residual doméstica) 1.016

T promedio = 18 °C

KT = 11.78 11.78

Se**= 5.2 mg/L

Remoción DBO: 95 %

DBO efluente (Se**) mg/L: 5.2

Remoción SST: 40 % 0.4

SST efluente (mg/L): 27 27

Remoción N-NH3: 35 % 0.35

N-NH3 efluente (mg/L): 6.5

Remoción Fósforo: 20 % 0.2

Fósforo efluente (mg/L) 2

Filtro Biológico de Perlas

Número de Filtros: 1

Capacidad de Flujo Máximo: 30 GPM

Diámetro: 0.66 m

Altura: 1.52 m

Eficiencia de Remoción III:

Remoción DBO: 35 % 0.35

DBO efluente (Se***) mg/L: 3.38

Remoción SST: 45 % 0.45

SST efluente (mg/L): 14.85 0

Remoción N-NH3: 35 % 0.35

N-NH3 efluente (mg/L): 4.23

Remoción Fósforo: 20 % 0.2

Fósforo efluente (mg/L) 1.6

Cámara de Desinfección:

Tipo de dosificador: Bomba Dosificadora

Capacidad de Bomba: 30 GPD

Desinfectante: Hipoclorito de Sodio

Periodo de retención mínimo Q promedio: 5 Horas

Periodo de retención mínimo Q pico: 4 Horas

Número de Cámaras: 1

Capacidad Total: 5 m3

Diámetro: 2.2 m

Altura: 1.8 m

Cálculo Dosificación Hipoclorito de Sodio:

Caudal: 1.89 LPS 680.4

Volumen del Tanque de Solución: 50 gal

Concentración requerida: 10 mg/L

Kg de NaOCl(qp) requerido: 0.006804 Kg/hora

Kg de NaOCl(qp) requerido: 60 Kg/año

Concentración de solución NaOCl: 0.08 (8%)

Kg solución NaOCl al 8% requerido: 0.09 Kg/hora

Kg solución NaOCl al 8% requerido: 2.16 Kg/día

Kg solución NaOCl al 8% requerido: 788.4 Kg/año

Dosificación:

Densidad NaOCl: 1.016 Kg/L

Volumen diario requerido de NaOCL: 20.79 LPD 5.49

Eficiencia de Remoción IV:

Remoción Coliformes Fecales: 99.9999 %

Coliformes efluente NMP/100 mL: 0

Planta de Tratamiento de Agua Residual Doméstica (PTARD):

Eficiencia de remoción de DBO de la PTARD: 99 %

DBO(5) Remanente (mg/L): 3.38

Eficiencia de remoción de SST de la PTARD: 98 %

SST Remanente (mg/L): 14.85

Eficiencia de remoción de N-NH3 de la PTARD: 97 %

N-NH3 Remanente (mg/L): 4.23

Eficiencia de remoción de Fósforo de la PTARD: 94 %

Fósforo Remanente (mg/L): 1.6

Eficiencia de remoción de A & G de la PTARD: 80 %

A & G Remanente (mg/L): 4.6

Eficiencia de remoción de Coliformes Fecales: 99.9999 %

Coliformes fecales remanentes (NMP/100 mL): 0

3.0 DISEÑO DE POZOS PERCOLADORES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS - CAMPAMENTO DE KITENI

DOTACION: 150 lt/hab/dia

EJERCITO 5 hab

COGA 60 hab

TECHINT 120 hab

OTROS 15 hab

TOTAL 200 habDOTACION DE AGUA 30000 lt/dia

TOTAL 24000 lt/dia

POR INFILTRAR 24000.00 lt/dia

TASA DE INFILTRACION DEL POZO PERCOLADOR 1Q = 373.60 lt/m2- dia Fondo

373.60 lt/m2- dia De 2.50 a 3.50

360.56 lt/m2- dia De 1.50 a 2.50

349.43 lt/m2- dia de 1.00 a 1.50

339.15 lt/m2- dia a 1.00

TASA DE INFILTRACION POR AREAS DIAMETRO 2.00 m

RADIO 1.00 m

LONGITUD 6.28 m

AREA 14.13 m2

Tasa de infiltración:De la base 1173.10 lt/dia

Hasta 1.00 2129.86 lt/dia

De 1.00 hasta 1.50 1097.21 lt/dia

De 1.50 hasta 2.50 2264.32 lt/dia

De 2.50 hasta 3.50 2346.21 lt/dia

Total Infiltración 9010.70 lt/dia

DOTACION DE AGUA

NUMERO DE HABITANTES

CAUDAL DE ALCANTARILLADO: 80 % DOTACION DE AGUA

TASA DE INFILTRACION DEL POZO PERCOLADOR IIQ = 377.65 lt/m2- día Fondo

377.65 lt/m2- día De 2.50 a 3.50

362.63 lt/m2- día De 1.50 a 2.50

352.92 lt/m2- día de 1.00 a 1.50

339.72 lt/m2- día a 1.00

Tasa de Infiltración por AreasDIAMETRO 2.15 m

RADIO 1.08 m

LONGITUD 6.75 m

AREA 16.33 m2

Tasa de infiltración:De la base 1370.36 lt/día

Hasta 1.00 0.00 lt/día

De 1.00 hasta 1.50 0.00 lt/día

De 1.50 hasta 2.50 0.00 lt/día

De 2.50 hasta 3.50 2549.52 lt/día

Total Infiltración 9852.73 lt/día

TASA DE INFILTRACION DEL POZO PERCOLADOR IIIQ = 375.81 lt/m2- día Fondo

375.81 lt/m2- día De 2.50 a 3.50

360.19 lt/m2- día De 1.50 a 2.50

349.83 lt/m2- día de 1.00 a 1.50

339.48 lt/m2- día a 1.00

Tasa de Infiltración por AreasDIAMETRO 2.15 m

RADIO 1.08 m

LONGITUD 6.75 m

AREA 16.33 m2

Tasa de Infiltración:De la base 1363.69 lt/día

Hasta 1.00 0.00 lt/día

De 1.00 hasta 1.50 0.00 lt/día

De 1.50 hasta 2.50 0.00 lt/día

De 2.50 hasta 3.50 2549.52 lt/día

Total Infiltración 9817.53 lt/día

POR LOS TRES POZOS 28680.95 lt/día

BALANCE DE INFILTRACION

Pozo Percolador 28680.95 lt/día

Total Infiltración 28680.95 lt/día

Infiltración Requerida 24000.00 lt/día

Infiltración 119.50%

SE CONCLUYE: Ante las tasas de infiltración obtenidas en los pozos de infiltración se observa que los tres pozos presentan terrenos rápidos a una altura promedio de 3.50 m y se han diseñado en base a un diámetro promedio de 2.00 a 2.15 m. El caudal a infiltrar es de 24,000 lt/día, la estructura proyectada tiene la capacidad de infiltración de acuerdo a lo siguiente: -El Pozo I infiltrará 9,010.70 lt/día; -El Pozo II infiltrará 9,852.73 lt/día; -El Pozo III infiltrará 9,817.53 lt/día, La suma de los caudales de estos tres pozos representan un 119.50 % del total a infiltrar, con lo que aseguraremos un buen funcionamiento.

4.0 IMPACTO SOBRE LA NAPA FREATICA

4.1 ANALISIS DE LA NAPA FREATICA EN LA ZONA DE LOS POZOS DE

INFILTRACION Habiéndose analizado la zona para la construcción de los pozos de infiltración, se ha observado que está emplazada sobre un macizo rocoso constituido por pizarras altamente fracturadas características del Grupo San José, este cumple la función de asiento para los distintos tipos de suelos originados por el alto grado de intemperismo del mismo macizo que condicionado por los factores climáticos ha ido formando un depósito tropical, los resultados del análisis granulométricoefectuado, nos muestra que se constituye por arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media (CL), presenta un capacidad de carga de más de 2Kg/cm2, su coloración es amarillenta con señales de sulfuración y de acuerdo a los test de infiltración presenta propiedades que facilitan esta, es de resaltar que el nivel del agua del río esta a más de 70.00 metros por debajo del nivel del terreno. El efluente que se dispondrá en los pozos de infiltración será diluido en el terreno sin afectar los cursos de agua (ríos Kiteni y Koshireni), debido a que los porcentajes de remoción de los contaminantes del agua por la Planta de Tratamiento de Agua Residual son bastante eficientes, téngase en cuenta que para la Demanda Bioquímica de Oxígeno el efluente a la salida de la Planta asegurará un valor menor a 10 mg/l (99 % de remoción de la carga inicial), siendo este valor el recomendado por el Decreto Supremo Nº 002-2008-MINAM en la Categoría 4: CONSERVACIÓN DEL AMBIENTE ACUÁTICO, RÍOS – SELVA.