DISEÑO DE FILTRO LENTO

DATOS:

CAUDAL DE DISEÑO (Q) = 4.000 Lts/seg

PLANTA TRATAM. PROYECTO 14.40 m3/h

POBLACIÓN DE DISEÑO = 100 Hab

CONSIDERACIONES PREVIAS

CÁLCULO DE NÚMERO DE FILTROS

1.- CRITERIO DE SEGURIDAD DE FUNCIONAMIENTO

N =1/4 Q N = 3.60N = Numero de FiltrosQ = caudal m3/h DISEÑAR 4 Filtro (s) ATENCIÓN ----------->>> SE CONSIDERARÁ LOS DEMÁS CRITERIOS

2. CRITERIO DE CAUDAL

Se aconsegan 2 filtros si el caudal es mayor a 100 m3/día y menor a 300 m3/dia1 filtros si caudal es menor 100 m3/día

Q = 4.00 m3/hQ (en un día) = 96 m3/día DISEÑAR UN FILTRO ¡ O . K !

Nº DE FILTROS A DISEÑAR = 1 FILTRO (S)

3. CRITERIO DE POBLACIÓN

Se recomienda 2 filtros para poblaciones menores a 2000 Habitantes

se adoptara 2 unidades para trabajar al 65 %de Caudal en cada uno

POBLACIÓN DEL PROYECTO = 100 Hab DISEÑAR UN FILTRO

AQUÍ SE COLOCARÁ EL NÚMERO DE FILTROS A DISEÑARPOR TANTO SE DISEÑARÁN = 1 FILTRO (S) EN EL PROYECTO

UN FILTRO = 100 % * Q diseño Colocar % de caudal con el

DOS FILTROS = 65 %* Q diseño cual se va a diseñar el(los) filtros

CAUDAL DE DISEÑO DE FILTRO (S) = 100% *Q (Lts/seg)Tabala Nº 1

PARÁMETROS DE DISEÑO: Criterios de diseño recomendados para Filtros Lentos en Arena

Criterio de diseño Valores RecomendadosEN EL PRESENTE PROYECTO SE HA DECIDIDO: Ten States Standards Huisman andDISEÑAR DOS FILTROS LENTOS, LOS CUALES CADA UNO TRABAJARÁ (USA) Wood 1974CON EL 65% DEL CAUDAL DE LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN Periodo de Diseño (años) n.e n.e

Periodo de Operación(h/d) n.e 24Caudal de la planta (Qt) = 4.000 lts/seg Velocidad de Filtración (m/h) 0.08 a 0.24 0.1 a 0.4

Altura de arena (mm)Q por filtrar(Qf) = 1.00 *Qf 4.000 lts/seg inicial 0.8 1.2

0.004 m3/seg final n.e 0.7Diámetro efectivo arena (mm) 0.30 a 0.45 0.15 a 0.35

Velocidad de filtración (Vf) = 0.10 - 0.20 m/h Coeficiente de UniformidadAceptable 2.5 < 3

Velocidad adoptada = 0.200 m/h Deseable < 2según tabla Nº 1 Adjunta. 5.56E-05 m/seg Altura de lecho de soporte

0.005555555555556 cm/seg incluyendo el drenaje (m) 0.4 a 0.6 n.eAltura de agua sobrenadante (m) 0.9 1 a 1.5borde libre (m) n.e 0.2 a 0.3Velocidad máxima de colector 0.5Velocidad máxima en los tubos laterales 0.5Separación de laterales 1 a 2Tamaño de orificio en tubos laterales < 10Separación de orificios en tubos laterales 0.10 a 0.30

CÁLCULO DEL AREA SUPERFICIAL

caudal en cada Filtro. Se recomienda diseñar 1 Filtro para una población infeior a 1000 Hab.

As = Qf / Vf As = 72.00 m2

Donde: D = (4*As/PI)^1/2Qf = caudal a filtrarse (m3/seg) D = 9.60 mVf = velocidad de filtración (m/seg)

POR LO TANTO EL O LOS FILTROS TENDRÁN LAS SIGUIENTES DIMENSIONESDIÁMETRO DE LOS FILTROS LENTOS (ASUMIDO) = D = 9.60 mÁREA DEL FILTRO A= PI*D^2/4 A = 72.38 m

R = 4.80 m de radio

SISTEMA DE RECOLECCION DE AGUA FILTRADA

Velocidad de filtración = 5.56E-05 m/seg

Caudal filtrado QF = A x Vf A = Area de filtraciónA = 72.38 m2QF = 4.021E-03 m3/s

DIÁMETRO DE CADA ORIFICO (ADOPTADO) = ORIFICIO D = 6 mmÁrea de cada orificio Ao = 2.83E-05 m2

VELOCIDAD EN CADA ORIFICIO (Vo) = 0.14 m/seg ADOPTADA

EL CAUDAL QUE INGRESA EN CADA ORIFICIO (Qo) SERÁ:

Qo´ = Ao x VoQo´ = 3.96E-06 m3 /seg.

Nº de orificios = CAUDAL FILTRADO / CAUDAL DE CADA ORIFICIONº de orificios = QF / Qo´Nº de orificios = 1015.84 POR TANTO: SE ASUME ------->>>> 192 ORIFICIOS

ASUMIMOS 8 LATERALES: 4 A CADA LADO DEL COLECTOR PRINCIPAL CON DOS ORIFICIOS SEPARACIÓN DE ORIFICIOS (NORMA= 0.10 -0.30 m) = 0.10 m ASUMIDODistancia entre recolectores o laterales (NORMA = 1 a 2 m) = 1.20 m ASUMIDO

LONGITUD DE LATERALESNº de Laterales = 6, a cada lado del colector principal existen 3 laterales DIÁMETRO FILTRO =

ÁREA DE FILTRACIÓN

sep = 1.20 m

LAT 1

LAT 2

Long. Lateral Nº 1 = 1.50 *2 3.00 m SEP. LATERALES =Long. Lateral Nº 2 = 1.80 *2 3.60 m Nº LATERALES =Long. Lateral Nº 3 = 1.50 *2 3.00 m Dist. Lateral último a la pared =Long. Lateral Nº 4 = *2 0.00 mLongitud Total (6 laterales)= 9.60 m

Espacio entre orificios = 0.10 mNº de orificios = (Long. Total / espacios entre orificios) *2 orificos c / adoNº de orificios = 192 orificios

CAUDAL EN CADA ORIFICIOqo = caudal diseño / Nº de orificiosQ diseño de filtro = 4 lts/seg 0.004 m3/segqo = 0.020833 lts/seg 0.000020833 m3/seg

CÁLCULO DEL LATERAL PRINCIPALCALCULAMOS EL CAUDAL QUE INGRESA AL LATERAL QUE TIENE MAYOR NUMERODE ORIFICIOS.Lateral central L = 1.80 m Lateral más significativoNº de orificios = 36 orificios en lateralCaudal que ingresa en el lateral qL = Nº orificios x qo

Caudal del lateral (qL) = 0.750000 lts/seg 0.0007500 m3/seg

Área del tubo lateral (AL) = Caudal del lateral qL / Velocidad en lateralLa velocidad en la tubería lateral no debe ser mayor a 0.50 m/seg. Preferiblemente menor a los 0.30m/segVelocidad adoptada = 0.15 m/seg.Area del tubo lateral (AL) = 0.005 m2

Diámetro interior del tubo lateral = D int = (4*AL/PI)^0.5 0.0797884560802866 m79.79 mm

SE ASUME TUBERÍA DE DIAMETRO SEGÚN (MIDUVI -IEOS) = DIÁMETRO EXT.= 50 mm 0.80 Mpa.DIÁMETRO INT.= 47 mm AREA = 0.0017349486 m2

COMPROBACIÓN DE LA VELOCIDAD EN EL LATERAL : Lateral del extremo L = 1.80 m Nº de orificios = 36 ORIFICIOS

Caudal en el lateral qL = Nº orificios*caudal de orificios (qo) = 0.00075 m3/seg.Area del lateral (AL) = 0.0017 m2Velocidad en lateral (VL) = qL / AL 0.432 m/seg.

ATENCIÓN ------->>> FUERA DE NORMA. CÁLCULO DEL COLECTOR CENTRAL SI ES MENOR A 0.30 m/seg.

ES ACEPTABLEArea del colector central (A colec) = Caudal filtrado / velocidad

Caudal diseño o filtrado = 0.004 m3/segVelocidad = 0.25 m/seg.

Area del colector central (A colec) = 0.016 m2

Diámetro interior del COLECTOR CENTRAL D int = (4*AL/PI)^0.5 0.142729929292222 m142.73 mm

SE ASUME TUBERÍA DE DIAMETRO SEGÚN (MIDUVI -IEOS) = DIÁMETRO EXT.= 90 mm 0,80 Mpa.DIÁMETRO INT.= 84.4 mm AREA = 0.0056 m2

COMPROBACIÓN DE LA VELOCIDAD COLECTOR PRINCIPALVelocidad en colector = Qfilt / A colec 0.71 m/seg

ATENCIÓN ------->>> FUERA DE NORMA. SI ES MENOR A 0.50 m/seg. ES ACEPTABLE

RESUMEN:Número de laterales = 6 LATERALES 3 LATERALES A CADA LADO LATERALES DEL FILTROLongitud lateral 1 = 1.50 m. 2.0 laterales 60 OrificiosLongitud lateral 2 = 1.80 m. 2.0 laterales 72 OrificiosLongitud lateral 3 = 1.50 m. 2.0 laterales 60 Orificios

Longitud lateral 4 = 0.00 m. 0.0 laterales Orificios

TOTAL DE LATERALES ----------->>>>>>> 6.0 TOTAL 192 Orificios

EN LATERALES 2 Orificios cada 0.10 cmDiámetro de perforación del orificio = 6 mm

MATERIAL FILTRANTE

Las especificaciones técnicas dadas en las normas para filtros lentos nos indican que el lecho filtrante debe cumplir con las siguientes características:

POSICIÓN EN ESPESOR DE DIÁMETROEL LECHO CAPA EN m. mm.

Borde libre 0.10 mPelícula de agua 0.80 mArena de filtro 1.00 0.15 - 0.35 0.3

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD < 3Capa de soporte:Gravilla 0.07 3/32 - 3/16" 3.53º capa 0.07 3/16 - 1/2" 8.52º capa 0.07 1/2 - 3/4" 16.01º capa 0.07 3/4 - 1 1/2" 32.0Fondo 0.12 1 1/2 - 2 1/2" 62.0Altura del filtro 2.30 m

CÁLCULO DE LAS PERDIDAS DE CARGA

1.- EN LA ARENA

Ha = Pérdida de carga, mLo = Espesor de la capa de arena, m 1.00 mV = Tasa de filtración 4.8 m3/m2/díac = Coeficiente que depende del tipo de arena (se asume 800 para arenas naturales)d = Diámetro efectivo de la arena 0.3 mmT = Temperatura del agua Cº 15 º C

Pérdida de carga en arena Ha = 0.160 m16.00 cm

2.- EN LA GRAVA

En donde:

hg = Pérdida de carga (pies)d = Diámetro de la grava (pies)

10T

60*

2d*c

V

Lo

Ha

hgQ R

d L

*

* *.

2

1674000

Q = Caudal a filtrarse (pies3/seg) R = La mitad de la distancia entre laterales (pies)

Q = 4.000 lit/seg = 0.14125866689 pies3/seg.R = 0.50 m. = 1.6404 pies

CAPAS SELECCIONADAS

GRAVILLALo (espesor de la capa) = 0.07 m. = 0.2297 piesd (diámetro efectivo grava) = 3.50 mm. = 0.0114829396325459 pies

hgg = 0.718610355969775 pies = 0.21903 m. 21.903 cm.

TERCERA CAPALo (espesor de la capa) = 0.07 m. = 0.2297 piesd (diámetro efectivo grava) = 8.50 mm. = 0.0278871391076116 pies

hg3 = 0.163289214433817 pies = 0.04977 m. 4.977 cm.

SEGUNDA CAPALo (espesor de la capa) = 0.07 m. = 0.2297 piesd (diámetro efectivo grava) = 16.00 mm. = 0.05249343832021 pies

hg2 = 0.056781483458822 pies = 0.01731 m. 1.731 cm.

PRIMERA CAPALo (espesor de la capa) = 0.07 m. = 0.2297 piesd (diámetro efectivo grava) = 32.00 mm. = 0.10498687664042 pies

hg1 = 0.017843771033232 pies = 0.00544 m. 0.544 cm.

FONDOLo (espesor de la capa) = 0.12 m. = 0.3937 piesd (diámetro efectivo grava) = 62.00 mm. = 0.203412073490814 pies

hg1 = 0.003449131704523 pies = 0.001051 m. 0.105 cm.

ht grava = hf gravilla + hf3 + hf2 + hf1 + hfFondo

Ht grava = 0.293 m

Ht = ha +ht grava = 0.453 m 45.260 cm.

3.- EN LOS ORIFICIOS

FORMULA DE TORRICELLI

Donde:Qo = Caudal de cada orificio 0.0000208333 m3/segCd para orificios = 0.6Ao = Area de cada orificio = 2.827E-05 m2g = aceleración de la gravedad = 9.81 m/seg2Qf = Caudal a filtrarse = 4.000 lit/seg# total de orificios = 192

Qo = 0.0000208333 m3/seg

Ho = 0.076865105222497 m. = 7.687 cm.Ho t = 14.758 m. = 1475.81 cm.

4.- PÉRDIDA POR ENTRADA Y SALIDA EN TUBERÍA DEL FILTRO

Entrada K = 0.5hfe = 0.061 m

HoQo

Cd A o g

QoQ f

totalorifi

2

2 2 2* * *

# cos

g

Vekhf

2*

Salida K = 1.0hfs = 0.122 m

hf = hfe+hfs 0.183 m

PÉRDIDA DE CARGA POR ACCESORIOS

K es sumatoria de todos los accesorios

ACCESORIO kVálvula de compuerta 0.25Codo 90º 0.75Una entrada 0.5Una salida 1K Sumatoria = 2.5hf-e-s 0.305 m

PÉRDIDA TOTAL DE CARGA :

HT = Ht + Hot Por accesorios entrada y salida 0.487 mSe adopta un valor aproximado de * VER NOTA:

por acces. entrada y salidad ), en este caso se calculó dichas pérdidasPérdida TotalHt = Ha + HTg +Ho +Ha, e,s 15.698 m

1569.80 cm

CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE ENTRADA AL FILTRO

CALCULO DEL NUMERO DE ORIFICIOSAto = AREA TOTAL DE ORIFICIOS

Q = 4.000 Lts/seg.cd = 0.60

ASUMIMOS UNA CARGA h = 0.150 m 15.00 cm.

Ha, e, s (*NOTA: Se puede asumir un valor de 10 cm de pérdida

Q cd Ato g h * * * *2

A = 0.00388609676 m2Diámetro = 70.342 mm

Se impone un díametro de orificio Do = 10 mm.

Ao = 7.85398163397E-05 m2

Nº orificios = A / AoNº orif. = 49.48 ORIFICIOSNº orificios adoptado = 50 ORIFICIOS SE ADOPTA

CAUDAL EN CADA ORIFICIO q = Q/Nº orificios = 0.08000 Lts/segTOTAL = 4.00000 Lts/seg

LA TUBERIA DE ENTRADA AL FILTRO LENTO SERÁ DE PVC DE 90 mm50 ORIFICIOS CADA 10 cm.

LONGITUD DE LA TUBERÍA DE ENTRADA = 5.00 m2 TRAMOS: LONGITUD DE CADA TRAMO = 2.50 m

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE ENTRADA

CAJÓN RECOLECTORCauadal de entrada (Qe) = 4 lts/seg 0.004 m3/segTiempo de retención (t)= 120 segVolumen (V) = Qe*t 0.48 m3

DIMENSIONES DE VERTEDERO Volumen del cajón = L*b*h Ancho de la cámara (b) = 1.15 L = Altura del agua (h) = 0.6 VALOR Long. Cámara L = V/(b*h) 0.695652173913044 m 0.70 m NO PRÁCTICO

0.50 m (impuesto)VERTEDERO TRUANGULAR

Caudal a filtrar (Qf) = 4 lts/seg 0.004 m3/segAltura del agua en vertedero (H) = 0.1 mH = 1/2 h a =

m (asumido)m (asumido)

AQ

c d g h

2

5/2

40.1

Qf

H

h = 2H 0.2 mL = 2h 0.4 mb = H 0.1 ma = 2b 0.2Velocidad del agua en el vertedero (Ve)Area del verteder = a*b/2 = 0.01 y = Ve = Q/A 0.400 m/seg 0.60

Longitud de la cámara

Y =1/2 * g*t^2 0.60 m (impuesto)t = (2*Y/g)^(1/2) 0.349748708391335 X = X = 0.40 m

X = Ve*t 0.10 m X = 0.40 m VALOR NO PRÁCTICO IMPUESTO

ALTURA DEL AGUA SOBRE LA TUBERÍA DE SALIDA A FILTRO (S)

Tubería de salida a los filtrosCaudal a filtrar (Qf) = 4 lts/seg 0.004 m3/segD int = 1.35*(Qdf)^(1/2) 2.7 2.7 " 68.58 mmCd = 0.6 con este valor seg = acel. Gravedad 9.81 m/seg2 elige la tubería

acorde a las Tubería asumida dimensiones D ext = 50 mm <<<--- ojo --- calculadasD inte= 46.2 mmPt = 1.00 MPaÁrea tubería (A) = 0.0016764 m2 VER DETALLE EN PLANOS

RESPECTIVOSVelocidad del agua en la tuberíaVe = Qf/A 2.39 m/seg

H1 = 0.81 m ** **Altura del agua en cámara de entrada

gAtCd

QdfH

2**1

22

2

Valores RecomendadosVisscher et at

198710 a 15

240.1 a 0.2

0.90.5

0.15 a .030

< 5< 3

0.3 - 0.51

0.1m/segm/seg

mmmm

9.60 m

COLECTOR PRINCIPAL

CO

LE

CT

OR

ES

LA

TE

RA

LE

S

sep = 1.20 m

LAT 3

1.20 m7 LATERALES

0.60 m

DIMENSIONES DE VERTEDERO

0.4

h = 0.20 mH=0.1 m

0.2

EJERCICIO N° 031. DISEÑO DE SEDIMENTADOR

DATOS:

POBLACION: 3000 Habitantes

DOTACION: 200 litros/hab/dia

CONTRIBUCION AL DESAGUE: 80 %

CONTRIBUCION DE SOLIDOS: 90 gr de SS/h/d

TEMPERATURA: 10 ºC

A). Caudal de diseño (Qp, en m3/hora)

Qp= 480 m3/diaQp= 20 m3/hora

B). Área del sedimentador (As, en m2).

Carga Superfecial (Cs)

Cs= 1 m3/m2/hora

As= 20 m2

C). Volumen del sedimentador (Vs, en m3).

R: Periodo de retención hidráulica, entre 1,5 a 2,5 horas (recomendable 2 horas).

R= 2Vs= 40 m3

El fondo del tanque será de sección transversal en forma de V y la pendiente de los lados respecto a lahorizontal tendrá de 50° a 60°.

En la arista central se debe dejar una abertura Para paso de los sólidos removidos hacia el digestor, estaabertura será de 0,15 a 0,20 m.

Uno de los lados deberá prolongarse, de 15 a 20 cm, de modo que impida el paso de gases y solidos desprendidos del digestor hacia el sedimentador, situación que reducira la capacidad de remocionde sólidos en suspensión de esta unidad de tratamiento.

L/A= 4

Si entonces: Area=4xA2

A= 2.24 mA adop= 1.60 m

L= 6.40 m

tan60º= (3)^0.2/1= h1/(1.6/2)

h1= 1.39 mh1 adop= 1.40 m

V=V1+V2

A1= 1.12 m2h2= 1.25 mA2= 2 m2

D). Longitud mínima del vertedero de salida (Lv, en m).

Chv : Carga hidráulica sobre el vertedero, estará entre 125 a 500 m3/(m*dia),(recomendable 250).

Lv= 1.92 m

2. DISEÑO DEL DIGESTOR

A). Volumen de almacenamiento y digestión (Vd, en m3).

Para una temperatura de 10 ªC se obtine de latabla 1:

fcr= 1.4

Vd= 294 m3

B= 4.1 m

Entonces el área superficial será:

Atotal= 26.24 m2

Área de ventilación es:

AL= 12.8 m2

Verificamos si representa más del 30% del total del área del tanque:

49 %

Ahora calculamos las alturas dentro del digestor:

tan30/h1 = 2/4.1

h1= 1.2 m

Tenemos:

V1= 10 m3

VT = V1 + V2

V2= 284 m3

Obtenemos:

h2= 10.8 m

B). Tiempo requerido para digestión de lodos

El tiempo requerido para la digestión de lodos varia con la temperatura, para esto se empleara la tabla 2.

Como hay una temperatura de 10 ºC, entonces el tiempo de digestion sera:

Td= 76 dias

C). Frecuencia del retiro de lodos

Los lodos digeridos deberán retirarse periódicamente, para estimar la frecuencia de retiros de lodos seusarán los valores consignados en la tabla 2.

La frecuencia de remoción de lodos deberá calcularse en base a estos tiempo referenciales, considerando que existirá una mezcla de lodos frescos y lodos digeridos; estos ultimos ubicados al fondo del digestor.De este modo el intérvalo de tiempo entre extracciones de lodos sucesivas debera ser por lo menos eltiempo de digestión a excepción de la primera extraccion en la que se debera esperar el doble de tiempode digestión.

3. EXTRACCION DE LODOS

* El diámetro mínimo de la tubería para la remoción de lodos será de 200 mm y debera estar ubicado 15 cmpor encima del fondo del tanque.

* Para la remoción se requerirá de una carga hidráulica mínima de 1,80 m.

4. AREA DE VENTILACION Y CAMARA DE NATAS

Para el diseño de la superficie libre entre las paredes del digestor y el sedimentador (zona de espuma o natas) se tendrán en cuenta los siguientes criterios:

* El espaciamiento libre será de 1,0 m como mínimo. * La superficie libre total será por lo menos 30% de la superficie total del tanque. * El borde libre será como mínimo de 0,30 cm.

5. LECHOS DE SECADO DE LODOS

Los lechos de secado de lodos son generalmente el método más simple y económico de deshidratar loslodos estabilizados (lodos digeridos), lo cual resulta lo ideal para pequeñas comunidades.

A). Carga de sólidos que ingresa al sedimentador (C, en Kg de SS/día).

C= 270 Kg de SS/dia

Masa de sólidos que conforman los lodos (Msd, en Kg SS/día).

Msd= 87.75 Kg SS/dia

B). Volumen diario de lodos digeridos (Vld, en litros/día).

Donde:

ρlodo: Densidad de los lodos

ρlodo= 1.04 Kg/l

% de sólidos: % de sólidos contenidos en el lodo, varía entre 8 a 12%.

% de sólidos= 12.5 %

Vld= 675 litros/dia

C). Volumen de lodos a extraerse del tanque (Vel, en m3).

Vel= 51.3 m3

D). Área del lecho de secado (Als, en m2).

Ha: Profundidad de aplicación, entre 0,20 a 0,40m

Ha= 0.3 m

Als= 171 m2

6. MEDIO DE DRENAJE

El medio de drenaje es generalmente de 0,30 de espesor y debe tener los siguientes componentes:

* El medio de soporte recomendado esta constituido por una capa de 15 cm. Formada por ladrillos colocadosobre el medio filtrante, con una separación de 2 a 3 cm llena de arena. * La arena es el madio filtarnte y debe tener untamaño efectivo de 0,3 a 1,3 mm., y un coeficiente de entre 2 y 5. * Debajo de la arena se deberá colocar un estrato de grava graduada entre 1,6 y 51 mm (1/6" y 2") de 0.20 mde espesor.

EJERCICIO N° 03

El fondo del tanque será de sección transversal en forma de V y la pendiente de los lados respecto a lahorizontal tendrá de 50° a 60°.

En la arista central se debe dejar una abertura Para paso de los sólidos removidos hacia el digestor, estaabertura será de 0,15 a 0,20 m.

Uno de los lados deberá prolongarse, de 15 a 20 cm, de modo que impida el paso de gases y solidos desprendidos del digestor hacia el sedimentador, situación que reducira la capacidad de remocionde sólidos en suspensión de esta unidad de tratamiento.

El tiempo requerido para la digestión de lodos varia con la temperatura, para esto se empleara la tabla 2.

Los lodos digeridos deberán retirarse periódicamente, para estimar la frecuencia de retiros de lodos seusarán los valores consignados en la tabla 2.

La frecuencia de remoción de lodos deberá calcularse en base a estos tiempo referenciales, considerando que existirá una mezcla de lodos frescos y lodos digeridos; estos ultimos ubicados al fondo del digestor.De este modo el intérvalo de tiempo entre extracciones de lodos sucesivas debera ser por lo menos eltiempo de digestión a excepción de la primera extraccion en la que se debera esperar el doble de tiempode digestión.

* El diámetro mínimo de la tubería para la remoción de lodos será de 200 mm y debera estar ubicado 15 cmpor encima del fondo del tanque.

* Para la remoción se requerirá de una carga hidráulica mínima de 1,80 m.

Para el diseño de la superficie libre entre las paredes del digestor y el sedimentador (zona de espuma o natas) se tendrán en cuenta los siguientes criterios:

* El espaciamiento libre será de 1,0 m como mínimo. * La superficie libre total será por lo menos 30% de la superficie total del tanque. * El borde libre será como mínimo de 0,30 cm.

Los lechos de secado de lodos son generalmente el método más simple y económico de deshidratar loslodos estabilizados (lodos digeridos), lo cual resulta lo ideal para pequeñas comunidades.

* El medio de soporte recomendado esta constituido por una capa de 15 cm. Formada por ladrillos colocados

* Debajo de la arena se deberá colocar un estrato de grava graduada entre 1,6 y 51 mm (1/6" y 2") de 0.20 m

EJERCICIO N° 04DATOS:

Descripción Símbolo Valor UnidadPoblación P= 30000 HabtDotación D= 250 Litros/(habitantes*día)%contribución %Contr= 80 %Temperatura T= 18 °CCaudal Maximo Qmax= 250.00 m3/diaCarga Hidraulica Carga= 170 m3/(m*dia)Contribución Percapita Cp= 90 gr.DBO/(hab*día)

Ta= 40N= 3

1.- Caudal de Diseño (Qp, en m3/día)

Dotación, en litro/hab/día.

Qp= 600000 m3/dia

2.- Carga Orgánica (C, en KgDBO/día)

Qp, en litros/segundo

C= 2700 KgDBO/día

3.- Condición Temperatura vs Temperatura del Agua

T°agua= 17 °C

4.- Carga superficial, KgDBO/Haxdìa

La carga de diseño para las lagunas facultativas se determinará con cualquiera de lassiguientes expresiones:

4.1.- Norma de saneamiento S090 - Reglamento Nacional de Construcciones

Donde:Cs:T:

CSdiseño= 215.95939963 Kg DBO/(haxdía)

4.2.- CEPIS – Yanez

Csdiseño= 279.81135438 Kg DBO/(haxdía)

A criterio del proyectista quedará qué expresión emplear para el diseño de la laguna.

5.- Área de la Laguna (Área, en Ha)

Área= 0.787 Ha

6.- Área de cada Laguna

Donde:n: Número de lagunas

n= 5

Ac/Laguna= 0.157 Ha

7.- Relación Largo/Ancho de la Laguna

L/W= 2.500

8.- Profundidad de la Laguna (Z, en m)

Z= 2.00 m

9.- Talud (Zp)

Zp= 2.0 m

10.- Borde Libre (BL, en m)

BL= 0.8 m

11.- Volumen de Lodos (Vlodos, en m3)

Donde:Pob: Población.Ta: Tasa de acumularon de lodos, de 100 a 120 litros/habxaño.N: Periodo de limpieza,de 5 a 10 años.

Vlodos= 3600.0 m3

12.- Periodo de Retención (Dias)

Prreal= 49.8 DiasPrteorico= 55.4 Dias

El periodo de retención debe ser mayor a 10 días para garantizar una remoción del99.99% de parásitos.

13.- Cálculo de Factor de Dispersion (d)

d= 0.3

14.- Calculo de la Constante "a"

a= 6.9

14.1.- Norma de Saneamiento S090 - Reglamento Nacional de Construcciones

Coeficiente de mortalidad bacterino (neto) será adoptado entre el intervalo de 0,6 a1,0 l/d para 20°C.

DondeKb es el coeficiente de mortalidad neto a la temperatura del agua Tpromedio del mes mas frio, en °C.K20 es el coeficiente de mortalidad neta a 20°C.

14.2.- CEPIS – Saenz7 y Yanez

15.- Coliformes en el Efluente, N

DondeNo: concentración de coliformes fecales con que ingresa a la laguna el agua residual.

N= 0.0

Dotación, en litro/hab/día.

Es la carga superficial de diseño en Kg DBO/(haxdía)Es la temperatura del agua promedio del mes mas frío en °C

A criterio del proyectista quedará qué expresión emplear para el diseño de la laguna.

Número de lagunas

Tasa de acumularon de lodos, de 100 a 120 litros/habxaño.Periodo de limpieza,de 5 a 10 años.

Donde:Fch: Factor de corrección hidráulicaQe: Caudal promedio menos el caudal de evaporación e infiltración que se pierde

durante el proceso.

Donde:W,L,Z: dimensiones de la laguna.R: periodo de retención de la laguna.T: temperatura del agua, en °C.

No: concentración de coliformes fecales con que ingresa a la laguna el agua residual.