12.0 Planta de Tratamiento de Agua Residual
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SISTEMA DE HUARIACA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD HUARIACA” 12. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES El Proyecto Sistema de Desagüe, plantea la construcción de un nuevo sistema de Colectores y emisores, conexiones domiciliarias en los lugares donde por efecto de la densidad poblacional se ha incrementado, sobretodo el emisor que por efecto del cambio de lugar de la planta de tratamiento de aguas servidas; y la construcción de una planta de tratamiento para aguas servidas, compuesta por un sistema de rejas, desarenador, Tanque Imhoff, lecho de secado y filtro percolador. EMISORES Son los elementos que se encargan de conducir los afluentes de desagües a un destino final sin recibir ninguna contribución en su recorrido, es decir son los que unen la ultima conexión de un colector y el punto del destino final de la estación de tratamiento, esta red será de Policloruro de Vinilo No Plastificado (PVC-U) ø 8”. SISTEMA DE TRATAMIENTO El sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas se ha diseñado teniendo en consideración 1) Norma Saneamiento S.090 “Planta de Tratamiento de Aguas Residuales” del R.N.C, 2) TRATAMIENTO PRELIMINAR Es el conjunto de unidades que tienen como finalidad de remover los materiales gruesos que pudieran perjudican al sistema de tratamiento primario. Los materiales pueden ser: materia flotante como artículos de plásticos, madera, latas, etc., y sólidos inorgánicos en suspensión de gran peso especifico como arenas y gravas. Las unidades o dispositivos son: 12. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Ingenieros 12-1
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DEL SISTEMA DE HUARIACA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD HUARIACA”
12. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El Proyecto Sistema de Desagüe, plantea la construcción de un nuevo sistema de Colectores y emisores, conexiones domiciliarias en los lugares donde por efecto de la densidad poblacional se ha incrementado, sobretodo el emisor que por efecto del cambio de lugar de la planta de tratamiento de aguas servidas; y la construcción de una planta de tratamiento para aguas servidas, compuesta por un sistema de rejas, desarenador, Tanque Imhoff, lecho de secado y filtro percolador.
EMISORES
Son los elementos que se encargan de conducir los afluentes de desagües a un destino final sin recibir ninguna contribución en su recorrido, es decir son los que unen la ultima conexión de un colector y el punto del destino final de la estación de tratamiento, esta red será de Policloruro de Vinilo No Plastificado (PVC-U) ø 8”.
SISTEMA DE TRATAMIENTO
El sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas se ha diseñado teniendo en consideración 1) Norma Saneamiento S.090 “Planta de Tratamiento de Aguas Residuales” del R.N.C, 2)
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Es el conjunto de unidades que tienen como finalidad de remover los materiales gruesos que pudieran perjudican al sistema de tratamiento primario. Los materiales pueden ser: materia flotante como artículos de plásticos, madera, latas, etc., y sólidos inorgánicos en suspensión de gran peso especifico como arenas y gravas.
Las unidades o dispositivos son:
REJAS Ó CRIBA DE BARRAS
Son dispositivos que pueden estar constituidos por barra metálica paralelas, varillas, alambres, tela metálica, placas perforadoras, con aberturas del tamaño uniforme e igualmente espaciadas, que son utilizadas para retener sólidos de gran tamaño que arrastra el agua residual. Para nuestro caso sé dimensiona rejas sencillas, de limpieza manual y teniendo en cuenta las condiciones más desfavorables.
DESARENADOR
Las aguas residuales contienen por lo general sólidos inorgánicos como arena, cenizas y grava, a los que se denomina generalmente como arenas o partículas discretas. Se diseñarán un desarenador en paralelo, para retirar una de las unidades en el momento de la limpieza. Las arenas que se retiran se enterraran conjuntamente con los residuos retirados de la cámara de rejas en lugares apropiados.
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TRATAMIENTO PRIMARIO
El objetivo del tratamiento primario es la remoción de los sólidos orgánicos sedimentables, para disminuir la carga en el tratamiento biológico. Los sólidos removidos en este proceso tienen ser procesados antes de su disposición final.
Los procesos de tratamiento primario para las aguas residuales domésticas pueden ser: Tanques imhoff, tanques de sedimentación o tanques de flotación etc, para el presente proyecto se ha considerado como tratamiento primario la utilización de tanque imhoff el cual trabajara en conjunto con el lecho de secado.
TANQUE IMHOFF
Es una estructura que permite que se efectué en forma simultánea la sedimentación de los sólidos suspendidos en el compartimiento superior y la digestión anaeróbica de dichos sólidos en el compartimiento inferior. Los sólidos sedimentados pasan a través de la abertura del compartimiento superior hacia la zona de digestión. La espuma se acumula en la zona de sedimentación y en las zonas de ventilación adyacente a las cámaras de sedimentación. El gas producido en el proceso de digestión, en la cámara de lodos, escapa a través de la zona de ventilación. Las ventajas de este sistema de tratamiento son las siguientes:
Simple de operar
No requieren personal técnico especializado
La operación consiste en remover diariamente la espuma y en descargarla sobre la zona de ventilación, si como extraer periódicamente los lodos hacia los lechos de secado.
La eficiencia de tratamiento de este sistema es:
Coliformes 01 ciclo logarítmico.
DBO máximo de 30%.
En el proyecto se ha considerado un Tanque Imhoff con las siguientes dimensiones:
Largo del tanque imhoff : 12.40 m
Ancho del tanque imhoff : 5.50 m
Altura del tanque imhoff : 7.60 m.
LECHO DE SECADO
Para disponer los lodos generados en el tanque imhoff se proyecta la construcción de un lecho de secado.
Se requiere un área mínima 37.17 m2 para el caudal de 10.74 l/s.
El proyecto considera la construcción de un lecho de secado de la siguiente dimensión:
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Largo : 14.60 m.
Ancho : 2.55 m.
Altura del medio filtrante : 0.60 m.
El líquido remanente del lecho de secado será conducido a través de tuberías y cajas de registro hacia el tratamiento secundario.
TRATAMIENTO SECUNDARIO
El tratamiento secundario corresponde a los procesos biológicos los cuales deben tener una eficiencia de remoción de DBO alrededor del 80% y de coliformes alrededor de 6 ciclos logarítmicos.
Los procesos de tratamiento secundario para las aguas residuales domesticas pueden ser: filtros percoladores, lagunas facultativas, lodos activados, etc.
Para el presente proyecto se ha considerado como tratamiento secundario la utilización de filtros percoladores
FILTROS PERCOLADORES
Este sistema de tratamiento a través de filtros percoladores tiene por objeto reducir la carga orgánica existente en las aguas residuales domésticas, consiste en un lecho de piedras u otro medio natural sobre la cual se aplican las aguas residuales, con el consecuente crecimiento de microorganismos, lamas o películas microbianas sobre el lecho.
Los filtros percoladores constan de tres partes básicas.
MEDIO FILTRANTE
El medio filtrante puede estar formado por grava, escoria, carbón, restos de ladrillo, esperas de plástica o cualquier sustancia durable y resistente sobre la cual se propicia la formación de una película gelatinosa(llamada zooglea) constituida por una población microbiana heterogénea cuya acción física física-química retiene la materia orgánica y se alimenta de ella.
El medio filtrante debe tener una relación de vacíos tal que permita adecuada ventilación para proporcionar condiciones aeróbicas, por lo que se usan tamaños de material comprendidos entre 2 a 4” con una granulometría casi uniforme y con una profundidad que oscila entre 1.5 a 3m; colocado de tal manera que el material mas fino ocupe las posiciones superiores.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Se debe utilizar cualquier sistema de distribución que garantice la repartición uniforme del efluente primario sobre la superficie del filtro. En instalaciones grandes se instalan brazos giratorios rociadores y en instalaciones pequeñas pueden utilizarse vertederos u orificios
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de distribución uniforme, se recomienda el uso de canales de distribución con vertederos triangulares a ambos lados del canal.
SISTEMA DE DRENAJE
El sistema de drenaje debe cumplir los siguientes objetivos:
Proveer un soporte físico al medio de contacto
Recolectar el liquido, para lo cual el fondo de tener una pendiente del 1 al 2%
Permitir una recirculación adecuada de aire.
Para lograr esto se formula las siguientes recomendaciones mencionadas en la norma S.90 del R.N.C
Los canales de recolección de agua deberán trabajar con un tirante máximo de 50% con relación a su máxima capacidad de conducción y para tirantes mínimos deberán asegurar velocidades de arrastre.
El falso fondo del sistema de drenaje tendrá un área de orificios no menor a 15% del área total del filtro.
La eficiencia de tratamiento de este sistema es:
Coliformes 02 ciclos logarítmicos.
DBO máximo de 80%.
En el proyecto ha considerado la construcción de un filtro percolador rectangular cuyo caudal de tratamiento es de 928.32 m3/día, con las siguientes dimensiones:
Largo del filtro : 5.00m
Ancho del filtro : 10.75m
El efluente tratado se conducirá por tuberías de PVC SAL 400 mm hacia el río Huallaga, el cual será vertido en forma directa.
COMPOSICIÓN TIPICA DE UN AGUA RESIDUAL DOMÊSTICA
Las aguas residuales domésticas típicas mantienen las siguientes características:
DBO : 220mg/lt.
DQO : 500mg/lt
Coliformes Totales : 107 a 108 NMP/100ml.
Coliformes termotolerantes : 107 NMP/100ml.
Sólidos suspendidos : 165 mg/lt.
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Nitrógeno total : 8mg/lt
Sulfatos : 30 mg/lt
Fuente: sistemas de lagunas de estabilización (Sergio Rolim Mendonca)
CARACTERIZACION DEL AGUA RESIDUAL CRUDA
Las aguas residuales domésticas tienen las siguientes características:
DBO : 75 mg/lt.
DQO : 238 mg/lt
Coliformes Totales : 7.9 x 107 NMP/100ml.
Coliformes termotolerantes : 3.3 x 107 NMP/100ml.
Sólidos totales en suspensión: 59 mg/lt.
Nitrógeno amoniacal : 1.45 mg/lt
Solidos sedimentables : 1.2 ml/l/h
Fuente: Caracterización (Realizado del Sistema de Alcantarillado Existente)
DESINFECCION DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS.
La finalidad de la desinfección de la planta de tratamiento de aguas residuales domesticas es la disminución de la carga bacterial resultante luego del proceso de tratamiento. La dosis de cloro típica que se utiliza en los efluentes de la planta de tratamiento es:
DOSIS DE CLORO TIPICAS PARA LA DESINFECCION DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS
EFLUENTE DEINTERVALO DE LAS
DOSIS(mg/lt)Agua residual sin tratar(precolación) 6 – 25
Sedimentación Primaria 5 – 20
Planta de precipitación química 2 – 6Planta de filtros percoladores 3 – 15Planta de fangos activados 2 -8
Filtros multicapa a continuación de planta de fangos activados.
1 – 5
En el presente proyecto al efluente de los filtros percoladores se le dosificara desinfectante de tal forma de garantizar la mortandad de la carga bacterial, la dosis a aplicar será de 3mg/lt a los efluentes proveniente del filtro percolador. Los detalles del sistema se muestran en los planos.
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EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO PROPUESTO
El grado de remoción de los parámetros de la DBO, CF en función del agua residual cruda se presentan en el siguiente cuadro.
Parámetro Unidad
Calidad del agua
residual doméstica
cruda, antes del tratamient
o
Calidad del efluente
del tratamiento primario(Tanque Imhoff)
Calidad del efluente
tratamiento Secundario
(Filtro Biológico)
Calidad del efluente
luego de la desinfección
DBOmg/lt 75 52.5 11.93 11.93
Coliformes totales NPM/100ml 7.9 x 107 7.9 x 106 7.9 x104 7.9 x 102
Colifomes termotolerantes
NPM/100ml 3.3 x 107 3.3 x 106 3.3 x 104 3.3 x 102
Sólidos suspendidos mg/lt 59 17.7 5.90 5.90
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES A VERTER
Luego del proceso de tratamiento secundario (Filtro Biológico) y de la desinfección de las aguas residuales domésticas se obtiene un efluente con las siguientes características proyectadas.
DBO5 : 11.93 mg/lt
Coliformes totales : 790 NMP/100ml
Sólidos suspendidos : 5.90 mg/lt
No se justifica realizar los análisis en laboratorio del desagüe a verter dado que las obras de las redes de desagües y de las plantas de tratamiento son proyectadas.
EVALUACION AMBIENTAL DEL EFECTO DE VERTIMIENTO EN EL CUERPO RECEPTOR.
Los efluentes de las aguas residuales tratadas procedentes de la planta de tratamiento no generarán impactos negativos al río Huallaga dado que éstas no alteran las condiciones naturales del cuerpo recetor de acuerdo al balance de masa efectuados.
Para un mejor manejo de los diferentes componentes del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas es necesario que se realice un mantenimiento periódico de
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acuerdo a los manuales de operación y mantenimiento que forman parte del presente expediente técnico.
5.3 CRITERIOS DE ELABORACIÓN DE METRADOS, PRECIOS UNITARIOS, Y ESPECIFICACIONES TÉCNICOS.
Los metrados se elaboraron de acuerdo a las plantillas y reglamento de metrados emanados por la CAPECO, asumiendo la metodología por experiencia propia.
Los precios unitarios se elaboraron concordando los emitidos por la CAPECO, la revista Costos, revista ½ de Construcción, software S10 y CEPOC incrementando análisis de la experiencia propia.
Las especificaciones Técnicas se plantearon en concordancia a las especificaciones de los proveedores para el caso de materiales específicos, Reglamento Nacional de Construcciones, Normas de DIGESA, reglamentos de SUANSS, y normas de INDECOPI para garantizar la calidad en obra.
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