Producto Final Anexo No. 8 Clarificadores Secundarios · Producto Final Julio 2011 Anexo No. 8 CAR...

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CLARIFICADORES SECUNDARIOS HAZEN AND SAWYER, P.C. │ NIPPON KOEI

Producto Final – Anexo No. 8

Clarificadores Secundarios

Producto Final Julio 2011

Anexo No. 8

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TABLA DE CONTENIDO CLARIFICADORES SECUNDARIOS

1. Introducción .................................................................................................................................... 1

2. Parámetros de Diseño .................................................................................................................... 2

3. Planos Relacionados ...................................................................................................................... 4

4. Tecnología Seleccionada ............................................................................................................... 5

4.1 Estructura y Equipo Recomendado ................................................................................................ 6

4.2 Descripción de los Procesos .......................................................................................................... 7

5. Diseño de los Clarificadores ........................................................................................................... 8

5.1 Cargas Hidráulicas y Remociones en los Clarificadores Secundarios ............................................ 8

5.2 Concentraciones y Cargas de Diseño .............................................................................................. 8

5.3 Calculo del Diámetro de los Tanques .............................................................................................. 9

5.4 Características Técnicas ................................................................................................................ 11

6. Recirculación y Desecho de Lodos Activados ............................................................................. 12

7. Estrategias de Operación ............................................................................................................. 14

Referencias Bibliográficas .................................................................................................................... 15

LISTA DE TABLAS

Tabla No. 1 Parámetros de Diseño - Dimensionamiento de los Clarificadores Secundarios ................ 3

Tabla No. 2 Parámetros de Diseño – Estructura y Mecanismos de los Clarificadores Secundarios .... 4

Tabla No. 3 Lista de Planos relacionados con los Clarificadores Secundarios y sus principales

estructuras adicionales ................................................................................................................... 5

Tabla No. 4 Cargas Hidráulicas y de Sólidos para los Clarificadores Secundarios ............................... 8

Tabla No. 5 Concentraciones y Cargas esperadas en el Afluente Secundario .................................... 8

Tabla No. 6 Concentraciones y Cargas esperadas en el Efluente Secundario .................................... 9

Tabla No. 7 Resultados para el área requerida en el proceso de Clarificación Secundaria................ 10

Tabla No. 8 Diámetro Clarificadores Secundarios ............................................................................... 10

Tabla No. 10 Características de las Bombas de Recirculación de Lodos Activados (RAS) ................ 12

Tabla No. 11 Características de las Bombas de Lodos Activados de Desecho (WAS) ...................... 13

Tabla No. 12 Parámetros de Bombeo de WAS para la Condición Máxima Diaria .............................. 13

Tabla No. 13 Parámetros de Bombeo de WAS para la Condición Máxima Mensual .......................... 13


Anexo No. 8

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1. Introducción

El rol principal de los clarificadores secundarios es separar la biomasa generada en el

tratamiento secundario del agua tratada, produciendo un efluente clarificado bajo en sólidos

suspendidos totales y carga orgánica. Otra función importante de estas estructuras,

específicamente en los procesos que involucren lodos activados, es producir una

concentración alta de sólidos en el fondo, para recolectarla y retornarla al tanque de

aireación de manera tal que se mantenga una concentración adecuada de la biomasa en

estos reactores. Otras funciones de los clarificadores secundarios incluyen:

▪ Almacenamiento: los clarificadores secundarios deben ser capaces de almacenar

sólidos durante los periodos de caudales y/o cargas pico, con el fin de prevenir la

pérdida excesiva de biomasa en el efluente

▪ Floculación: Algunos clarificadores modernos incluyen mecanismos que promueven la

agregación de las partículas dispersas remanentes en partículas de mayor tamaño

permitiendo su sedimentación, lo que resulta en un efluente final de mejor calidad.

Los clarificadores secundarios son un componente primordial en los procesos de Lodos

Activados. Si su rendimiento es pobre, habrá altos niveles de sólidos en el efluente. La no

recirculación y la pérdida excesiva de los sólidos pueden implicar la perdida de la biomasa

activa, requiriendo de largos periodos de reacondicionamiento para restablecer los

procesos de tratamiento secundario. La falla de los clarificadores secundarios con

frecuencia conlleva a dificultades en el proceso secundario durante extensos períodos de

tiempo.

El presente Anexo presenta las memorias de diseño de procesos de los doce (12)

Clarificadores Secundarios diseñados para la expansión de la PTAR El Salitre y que hacen

parte del tratamiento secundario y la etapa final de los procesos de lodos activados. La

Figura No. 1 muestra la localización de estas estructuras dentro de los terrenos de la

Planta.


Anexo No. 8

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Figura No. 1

Localización en Planta de los Clarificadores Secundarios

2. Parámetros de Diseño

La Tabla No. 1 presenta los criterios de diseño de los clarificadores secundarios que fueron

considerados por el Consorcio para el dimensionamiento y diseño de estas estructuras.

Estos valores se seleccionan de acuerdo a la experiencia del Consorcio con proyectos

similares y a la literatura.


Anexo No. 8

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Tabla No. 1

Parámetros de Diseño - Dimensionamiento de los Clarificadores Secundarios

Parámetro Valor

Carga hidráulica superficial máxima

a caudal promedio(1)

24,4 m

3/m

2.d (600 gpd/pie

2)

Carga hidráulica superficial máxima

a caudal pico(1)

48,9 m

3/m

2.d (1.200 gpd/pie

2)

Carga de sólidos máxima

a caudal promedio 122 Kg/m

2.d (25 lbs/día/pie

2)

Carga de sólidos máxima

a caudal pico 244 Kg/m

2.d (50 lbs/día/pie

2)

RAS(2)

, Capacidad de diseño 7 m3/s (100% del Caudal de Diseño)

Concentración del licor mezcla (MLSS) 2.800 mg/L

RAS, concentración 0,5 a 1,5%

(1) De acuerdo con MOP 8 (2010), los valores típicos de la CHS para los

clarificadores secundarios circulares varían entre 400 y 700 gpd/pie2 para caudal

promedio y para caudal pico varían entre 1.000 y 16.000 gpd/pie2. El consultor

toma el valor para caudal promedio y pico de 600 y 1.200

gpd/pie2respectivamente, de acuerdo a su experiencia.

(2) Lodos Activados Recirculados, (RAS, Recycled Activated Sludge, por sus siglas en

inglés)

La Carga Hidráulica Superficial (CHS) máxima a caudal promedio es de 24,4 m3/m2.d y la

CHS máxima a caudal pico es de 48,9 m3/m2.d lo cual corresponde con los rangos

presentados por el MOP 8 (2010). El caudal de diseño del sistema de recirculación de lodos

activados será igual al 100% del caudal promedio de diseño de entrada a la Planta, es decir

7 m3/s, por esta razón será necesaria una estación de Bombeo la cual se especificará con

más detalle en el Anexo No. 7.

La Tabla No. 2 muestra los parámetros de diseño que se tendrán en cuenta para la

estructura y los mecanismos que componen los Clarificadores Secundarios. Estos

parámetros también obedecen a la experiencia del Consorcio en construcción de este tipo

de estructuras y a la mejor selección de mecanismos de acuerdo a la tipología y

características del proyecto.


Anexo No. 8

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Tabla No. 2

Parámetros de Diseño – Estructura y Mecanismos de los Clarificadores

Secundarios

Parámetro Valor

Tipo Circular

Profundidad a Nivel de Pared (PNP) 4,6 m

Diámetro Pozo de Alimentación Central (d) 13,6 m

Profundidad Sumergida de Pozo de

Alimentación Central (h) 2,1 m

Relación d/Diámetro Interno 25%

Relación h/PNP 45%

Pendiente del Fondo 1 a 12 (8,33%)

Mecanismo de Remoción de Lodos

Raspadores en Espiral

(Inclinados con dos hojas en

espiral, hojas raspadoras de

lodos y barredora de goma

ajustable)

Tipo de Alimentación Central

Mecanismo de Arrastre Central

Mecanismo de recolección de espumas

Desnatador Convencional

Extendido (con tubería de

descarga con acople flexible)

Pantalla de Corriente de Densidades (Tipo

Stamford) Inclinada a 45º

3. Planos Relacionados

La siguiente Tabla muestra la lista de Planos relacionados con los mecanismos y diseños

de los Clarificadores Secundarios contemplados para la ampliación y mejoramiento de la

PTAR El Salitre. Existen otros Planos generales, civiles, de instrumentación o eléctricos que

incluyen estas estructuras pero que no son relevantes para el diseño de la estructura como

tal.


Anexo No. 8

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Tabla No. 3

Lista de Planos relacionados con los Clarificadores

Secundarios y sus principales estructuras adicionales

Plano

Número Nombre

M-01 Diagrama de Flujo del Proceso de Tratamiento de Agua

M-02 Diagrama de Flujo del Proceso – Espesado de sólidos WAS y

Primarios

M-04 Diagrama de Flujo del Proceso - Sistema RAS

M-04A Diagrama de Flujo del Proceso Sistema RAS Alternativa

M-06 Diagramas de Sistemas de Procesos Auxiliares y Procesamiento

de Grasas y Espumas

M-52 Clarificadores Secundarios - Planta de Localización

M-53 Clarificadores Secundarios - Cajas De Distribución 63.2 y 63.3 -

Planta

M-54 Clarificadores Secundarios - Cajas de Distribución 63.1 y 63.4 –

Plantas

M-55 Clarificador Secundario - Caja de Distribución 63.1 - Sección

M-56 Clarificador Secundario - Vista General Típica

M-57 Clarificador Secundario - Planta Típica

M-58 Clarificador Secundario - Sección

M-59 Clarificador Secundario - Detalles - Hoja 1

M-60 Clarificador Secundario - Detalles - Hoja 2

M-61 Sistemas WAS Diagrama de Proceso, Ruta y Criterio de Diseño

M-62 Estación de Bombeo RAS/WAS - Planta Inferior

M-63 Estación de Bombeo RAS/WAS - Planta Superior

M-64 Estación de Bombeo RAS/WAS - Secciones

M-65 Cámara de Distribución de Lodos de Recirculación (RAS)

M-66 Clarificadores Secundarios / RAS - Tubería de Patio

4. Tecnología Seleccionada A continuación se presentan los mecanismos y geometrías propuestos para los Clarificadores Secundarios. Este aparte resume lo analizado en el Informe Técnico “Clarificadores Primarios y Secundarios - Memo de Tecnologías Complementarias”.


Anexo No. 8

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4.1 Estructura y Equipo Recomendado

Tipo de Geometría Aunque es cierto que tanto los clarificadores circulares como los rectangulares pueden tener porcentajes de remociones similares bajo las mismas cargas hidráulicas, la experiencia del Consorcio indica que los clarificadores secundarios con geometría circular generalmente pueden ser sometidos a cargas de sólidos más altas y tienen mejor rendimiento que los clarificadores rectangulares bajo estas condiciones. Adicionalmente, una de las ventajas que tienen los clarificadores secundarios circulares con respecto a los rectangulares es la facilidad con la que se pueden incorporar un pozo de floculación y otros elementos que mejoran el rendimiento (como los deflectores periféricos del tipo “Stamford” que ayudan a controlar el efecto de las corrientes de densidades). Se recomendó para la expansión de la PTAR El Salitre los clarificadores secundarios con geometría circular, de acuerdo a lo anteriormente expuesto y al hecho de que estos clarificadores requieren menos mantenimiento y la remoción de sólidos es más rápida y confiable. Tipo de Alimentación Se recomendaron los clarificadores secundarios con alimentación central pues permiten crear una zona de floculación lo cual mejora la calidad del efluente final y los requerimientos de operación y mantenimiento son menores comparados con los clarificadores de alimentación periférica. A su vez, el pozo de alimentación central minimiza el potencial cortocircuito y mejora la hidrodinámica del tanque. Adicionalmente, dado que los clarificadores primarios también tienen este sistema de alimentación central, la homogeneidad del diseño facilita la operación y mantenimiento al no introducir nuevas variables de operación y mantener la familiaridad de los operadores con los procesos.

Mecanismo de Arrastre

Debido a que en los clarificadores secundarios, el monitoreo frecuente del manto de lodo es

indispensable en la operación adecuada de estas unidades, se recomienda instalar

clarificadores secundarios con mecanismos de arrastre central.

Mecanismo de Recolección de Lodos

En el caso del mecanismo de recolección de lodos se evaluaron los sistemas por succión y

los sistemas por gravedad con barre-lodos los cuales han sido (ambos) utilizados

exitosamente en clarificadores secundarios de dimensiones similares a los propuestos para

la PTAR El Salitre. En el caso de la PTAR El Salitre se seleccionó un sistema por gravedad

con barrelodos en espiral, ya que los mismos presentan un costo de capital menor y


Anexo No. 8

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requieren menos mantenimiento y supervisión comparado con los sistemas por succión. La

selección del sistema más adecuado para la expansión de la PTAR El Salitre se consultó

con fabricantes especializados que recomendaron en uso de barrelodos en espiral. Los

raspadores en espirales son diseñados para dar continuidad al movimiento del lodo desde

el contacto con el raspador hasta la tolva de recolección utilizando para esto hojillas con

forma de espiral. Estos barrelodos pueden ser de una hojilla continua o de doble hojilla, los

cuales son recomendados para tanques con diámetros mayores a 40 m. En el caso de la

PTAR El Salitre se recomienda utilizar barrelodos en espiral de doble hojilla tal como se

puede apreciar en el Plano correspondiente.

Remoción de Espumas y Natas

Por último, se recomendó los desnatadores convencionales de playa Extendida y

limpiadores de neopreno ya que estos sistemas ofrecen bajo costo de capital, bajos

requerimientos de mantenimiento y comparado con los desnatadores convencionales

ofrecen mayor área para la recolección efectiva del material flotante en los clarificadores

secundarios.

4.2 Descripción de los Procesos

Luego de los tanques de los lodos activados el licor de mezcla pasará a cuatro cámaras de

distribución que repartirán de forma equitativa el flujo hacia los clarificadores en

funcionamiento. Los detalles de las cámaras de distribución se pueden ver en los Planos

M-53, M-54, M-55 y M-66. En seguida de las cámaras el licor de mezcla ingresará a los

clarificadores por la columna central y se propagará hasta el pozo de alimentación central

donde el flujo se fuerza a distribuirse uniforme y mansamente dentro del clarificador. El

agua clarificada se desbordará por el vertedero perimetral dirigiéndose por el canal

perimetral hacia una cámara o box por donde el agua clarificada descenderá y se

transportará hasta a otro box de dos celdas que llevará el agua de todos los clarificadores

secundarios hacia los puntos de contacto con el cloro.

El lodo sedimentado en el fondo de los tanques será recolectado por los brazos barrelodos

con raspadores en espiral, como los que se ilustran en el Plano M-56. El movimiento de

estos brazos conducirá el lodo al pozo de lodos donde se recolectará y se enviará a la

estación de Bombeo WAS/RAS en donde dependiendo de las concentraciones se

recircularán o se enviarán al tren de lodos para su tratamiento. Las espumas y las natas

superficiales son recolectadas con un desnatador ajustado a los brazos barrelodos. Este

desnatador identificado con el ítem 10 y 11 en el Plano M-56, conducirá los sólidos

flotantes hasta un extremo en donde con el movimiento rotatorio logrará disponer las

espumas en una caja de espumas ubicada en la pared interna del clarificador (Ver ítem No.

12 del Plano M-57).


Anexo No. 8

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5. Diseño de los Clarificadores

A continuación se muestran los resultados del Modelo BioWin (Ver Anexo 1) procesados

para mostrar las concentraciones y cargas en el Afluente y el Efluente de los Clarificadores

Secundarios.

5.1 Cargas Hidráulicas y Remociones en los Clarificadores Secundarios

La Tabla No. 4 muestra la carga hidráulica superficial (CHS) y la carga de sólidos de los

clarificadores secundarios para los distintos caudales de diseño (basándose en una

concentración del licor mezcla de 2.800 mg/L). Como se puede apreciar estas cargas están

por debajo de las cargas de diseño propuestas en la Tabla No. 1, siendo la carga de

sólidos bajo condiciones de caudal promedio la carga dominante en el diseño.

Tabla No. 4

Cargas Hidráulicas y de Sólidos para los Clarificadores Secundarios

Parámetro Caudal

(m3/s)

RAS

(m3/s)

CHS(1)

(m3/m

2.d)

Carga de Sólidos(1)(2)

(Kg/m2.d)

Promedio Anual 7,00 7,00 21,8 122,0

Máximo Mensual 8,75 7,00 27,2 137,3

Máximo Semanal 10,15 7,00 31,6 149,5

Máximo Diario Tratamiento Secundario 14,00 7,00 43,6 183,0 (1) Calculada asumiendo 12 clarificadores secundarios en funcionamiento. (2) Calculada con base a una concentración del licor mezcla de 2.800 mg/L.

5.2 Concentraciones y Cargas de Diseño

La Tabla No. 5 muestra las concentraciones y cargas esperadas en el afluente secundario,

de acuerdo a los resultados de BioWin (Ver Anexo No. 1). La Tabla No. 6 presenta las

concentraciones y Cargas esperadas en el efluente Secundario.

Tabla No. 5

Concentraciones y Cargas esperadas en el Afluente Secundario

Parámetro

Promedio

Anual

Valor de

Diseño

Máximo

Mensual

Máximo

Semanal

Máximo

Diario

DBO5 (mg/L) 196 235 236 237 238

DBO5 (Ton/día) 122 147 185 214 295


Anexo No. 8

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Tabla No. 5

Concentraciones y Cargas esperadas en el Afluente Secundario

Parámetro

Promedio

Anual

Valor de

Diseño

Máximo

Mensual

Máximo

Semanal

Máximo

Diario

SST (mg/L) 97 139 139 138 138

SST (Ton/día) 61 87 108 125 170

DQO (mg/L) 369 456 456 457 458

DQO (Ton/día) 231 285 356 413 567

Tabla No. 6

Concentraciones y Cargas esperadas en el Efluente Secundario

Parámetro

Promedio

Anual

Valor de

Diseño

Máximo

Mensual

Máximo

Semanal

Máximo

Diario

DBO5 (mg/L) 7 7 9 12 21

DBO5 (Ton/día) 4 4 7 10 26

SST (mg/L) 14 15 19 24 39

SST (Ton/día) 9 9 15 21 47

DQO (mg/L) 42 50 55 61 82

DQO (Ton/día) 26 30 42 54 99

5.3 Calculo del Diámetro de los Tanques

Para calcular el área superficial que necesitan los Clarificadores secundarios se utilizan los

siguientes parámetros de diseño:

Caudal Pico y promedio: 7 y 14 m3/s

Concentración del licor mezcla: 2.800 mg/L

Tasa de Recirculación de Lodos: 100% caudal de diseño

Carga Hidráulica Superficial: 24,4 y 48,9 m3/m2/d

Carga de sólidos: 122 y 244 Kg/m2.d


Anexo No. 8

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Tabla No. 7

Resultados para el área requerida en el proceso de

Clarificación Secundaria

Área Requerida por Carga Hidráulica (m2) 24.738

Área Requerida por Carga de Sólidos (m2) 27.761

Área Máxima Requerida (m2) 27.761

El diámetro de los clarificadores según el número de clarificadores se calcula con la

siguiente ecuación:

Dado la CHS y la formula del diámetro de los clarificadores algunas de las configuraciones

aplicables al proyecto serían las siguientes:

Tabla No. 8

Diámetro Clarificadores Secundarios

Numero de Clarificadores (m)

16 47,0

14 50,2

12 54,3

10 59,5

8 66,5

El Consultor selecciona la configuración de dos baterías de 6 unidades para un total de 12

clarificadores de diámetro de 54,3 como la mejor configuración para la PTAR Salitre. De

acuerdo con la bibliografía, la profundidad a nivel de pared (PNP) para los clarificadores


Anexo No. 8

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con diámetros mayores a 43 m deberán tener como mínimo una PNP de 4,3 m y se

sugieren diseñarlos con una PNP de 4,6 m (MOP 8, 2010). El consorcio, como se mostró en

la Tabla No. 2 toma como diseño una PNP de 4,6.

El diámetro promedio de los clarificadores secundarios de acuerdo al anterior ejercicio es

de 54,3 m. Acorde a Metcalf and Eddy, 2003, el tiempo de retención hidráulica (TRH) típico

varía entre 1,5 a 2,5 horas para condiciones a caudal promedio con una temperatura del

agua residual de 20 °C. Un ejercicio permite verificar si el TRH de los clarificadores

secundarios está dentro de este rango.

El TRH con 11 unidades en funcionamiento es de 2,3 horas lo cual está dentro de los ran-

gos típicos.

5.4 Características Técnicas

Los clarificadores estarán semienterrados y serán construidos en concreto soportados por

pilotes barrenados.

La tubería de alimentación tendrá un diámetro de 1,5 m (60’’) y la tubería de lodos

secundarios tendrá un diámetro de 0,76 m (30’’). Estas tuberías bajo la estructura deberán

estar encamisadas en concreto. El pozo de lodos estará a nivel de fondo del clarificador

como se muestra en los Planos M-37 y M-38. El canal efluente perimetral deberá tener un

ancho de 0,9 m con pendiente hacia la cámara o box efluente. Ver detalles en el Plano M-

59.

El clarificador deberá contar con un puente de acceso en acero que llegue hasta la columna

central (Ver Plano M-58). El sistema de anclaje para el mecanismo del clarificador y las

dimensiones de la columna central y del pozo de sólidos dependerán y serán diseñados por

el fabricante. El brazo raspador deberá girar a 0,036 RPM.


Anexo No. 8

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6. Recirculación y Desecho de Lodos Activados

El caudal de recirculación de lodos activados (RAS, Return Activated Sludge, por sus siglas

en inglés) se debe monitorear y ajustar de acuerdo a lo requerido para mantener la concen-

tración de SSLM dentro del rango óptimo. El caudal RAS de diseño como se mencionó en

la Tabla No. 1, es de 7m3/s. La Tabla No. 10 resume las características de las bombas

propuestas para el RAS.

Tabla No. 10

Características de las Bombas de Recirculación de Lodos Activados (RAS)

Parámetros Características

Q Max RAS 7,0m3/s

Tipo de bomba Centrífuga

Número total de bombas 8

Bombas en operación a caudal máximo 6

Unidades en stand by 2

Q/Bomba 1.170L/s ( 18.500 gpm)

TDH 8,0 m

Fuerza del motor 200 HP(1)

Controles de mando VDF

El Cliente puede seleccionar un bombeo más eficiente y reducir la potencia instalada por motor a 150 HP.

La estación de bombeo de los lodos activados recirculados constará de dos (2) pozos

húmedos independientes. Uno para cada batería de lodos activados, a los cuales descarga

independientemente cada una de las tuberías de lodos provenientes de los clarificadores

primarios. Las bombas serán seleccionadas para proveer el caudal de diseño con una

unidad fuera de servicio (Ver Planos M-61 a M-64).

En el Anexo No. 15, Sección K se incluyen las memorias que contienen la información de

los cálculos hidráulicos de las bombas y tuberías RAS. El Anexo presenta los cálculos para

las pérdidas menores, perdida de cabeza hidrostática, perdidas por fricción, entre otros.

Por otra parte, las Tablas No. 11 a No. 13 muestran las principales características del sis-

tema de bombeo propuesto para los lodos activados de desecho (WAS, Waste Activated

Sludge, por sus siglas en inglés).


Anexo No. 8

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Tabla No. 11

Características de las Bombas de Lodos Activados de Desecho (WAS)


Tipo de bomba Centrífuga

Número total de bombas 4

Número Total de tubería 2

Diámetro de la tubería 500mm (20 pulgadas)

Tabla No. 12

Parámetros de Bombeo de WAS para la Condición Máxima Diaria


Q MAX 400 L/s (1)

Número de bombas en operación 3

Número de tuberías en operación 2

Q/ Bomba 133 L/s

TDH 13,4 m (1)

La condición máxima diaria es de 255,5 Ton/d de WAS con 0,75% de concentración de sólidos

Tabla No. 13

Parámetros de Bombeo de WAS para la Condición Máxima Mensual


Q MAX 276 L/s (1)

Número de bombas en operación 2

Número de tuberías en operación 1

Q/ Bomba 138 L/s

TDH 14,0 m

Fuerza del motor instalada

Controles de mando

40 HP

VDF

(1)La condición máxima diaria es de 255,5 Ton/d de WAS con 0,75% de concentración de sólidos

El Anexo No. 15, Sección L contiene las memorias que contienen la información de los

cálculos hidráulicos de las bombas y tuberías WAS. El Anexo presenta los cálculos para las

pérdidas menores, perdidas por fricción y el sistema de bombeo WAS.


Anexo No. 8

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Los Planos M-61 a M-65 muestran en detalle de los edificios y equipos del sistema de

bombeo RAS/WAS. Los Planos M-01, M-02, M-04 y M-06 muestran los diagramas de es-

tos procesos.

Adyacentes a cada pozo de espumas, se ubicarán bombas de cavidad progresiva. El

sistema consistirá en 4 bombas de cavidad progresiva (15 L/s a 20 psig) ubicadas en la

estación de bombeo RAS/WAS. En el momento en que se inicien las bombas, se activará

un sistema de aspersión de agua sobre el pozo de espumas. Cuando el nivel de agua sea

el mínimo, el sistema se apagará.

Las espumas (Ver Plano M-06) serán bombeadas hacia la tubería adyacente de descarga

de WAS (Diámetro 500 mm), que a su vez conduce su contenido hacía los Espesadores de

Gravedad por Banda (GBT).

7. Estrategias de Operación

El número de clarificadores secundarios y las configuraciones de las tuberías permitirán al

Operador una redistribución del caudal de manera tal que se pueda sacar de servicio

cualquier unidad, siempre que se requiera, sin afectar los procesos. Para esta operación el

Operador deberá revisar que los niveles en las cámaras de reparto de los clarificadores

sean adecuados y se distribuyan equitativamente los caudales. Por esta razón, las cámaras

de reparto y sus compuertas juegan un papel importante en esta área. Las compuertas

motorizadas con vertederos en la caja de distribución permiten mejor control de caudal y del

proceso (Ver Planos M-01, M-02, M-04 y M-06).

Dado que las características del agua residual son muy variables pues dependen de una

gran cantidad de factores ambientales, sociales y de las particulares de cada zona la

operación de los clarificadores dependerá mucho del juicio y experiencia de los operadores.

Por esta razón, El Operador a cargo de la operación de los Clarificadores Secundarios

deberá estar sintonizado con los procesos que se llevan a cabo en la Planta en general,

pero principalmente en los que se llevan a cabo en los tanques de lodos activados. El sub-

flujo de sólidos de RAS/WAS de cada clarificador deberá ser medido y monitoreado. El

Plano M-04A Diagrama de Flujo del Proceso Sistema RAS Alternativa, muestra una

alternativa para el Contratista sobre la configuración y operación de este proceso..

Los clarificadores secundarios deberán poder operar continua y eficientemente con una

unidad fuera de servicio siempre. Si se estima que cada mes se pone en mantenimiento un


Anexo No. 8

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clarificador, se tiene un año completo en donde siempre operarán 11 clarificadores. De

acuerdo a los criterios de diseño de la EPA, se debe asegurar que las unidades sean del

tamaño adecuado y el número adecuado para que cuando una unidad este fuera de

servicio, las unidades restantes puedan tener una capacidad de caudal de diseño de al

menos el 50% del caudal de diseño total para la clarificación secundaria.

Para evitar la formación de espumas y las natas en la superficie de los clarificadores El

operador deberá procurar implementar los siguientes pasos:

Aumentar la recirculación a los tanques de lodos activados y disminuir el tiempo de

permanencia de los lodos en el clarificador.

Disminuir el caudal entrante a clarificadores que presenten problemas en el manto

de lodos del fondo.

Eficiente gestión de recolección de lodos.

Disminuir la edad de los lodos del sistema.

Para evitar el abultamiento, el operador deberá revisar las características del residuo

líquido, el contenido de OD, la carga orgánica, la recirculación de lodos, el contenido de

Nutrientes y la operación como tal de los Clarificadores.

Referencias Bibliográficas

1. Water Environment Federation and the American Society of Civil Engi-

neers/Environmental and Water Resources Institute (2010). “Design of Municipal

Wastewater Treatment Plants”, WEF Manual of Practice No. 8 (MOP 8), ASCE Ma-

nuals and Reports on Engineering Practice No. 76” Fifth Edition.

2. Metcalf and Eddy (2003). Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse.

4th Edition, McGraw-Hill.

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