I N D I C E

I. INTRODUCCIN 1

II. JUSTIFICACIN DEL PROYECTO 1

III. POBLACIN Y DOTACIN DE AGUA 1IV. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO 2

4.1. Coordenadas de Ubicacin de la Planta 2

4.2. Funcionamiento de la Planta 24.3. Descripcin de la Instalacin 3

Llegada del Agua Residual 3Planta de Tratamiento de Lodos Activados, Modelo ECOFIL-30 4

V. MEMORIA DEL CLCULO 8

5.1. Diseo del Proceso 85.2. Operaciones y Procesos 8

5.2.1. Desbaste 8

5.2.2. Tanque de Ecualizacin 105.2.3. Bomba de Transferencia 10

5.2.4. Medidor de Caudal 11

5.3. Diseo del Reactor Biolgico 125.4. Diseo del Tanque de Sedimentacin 16

5.5. Cmara de Contacto de Cloro 17

5.6. Filtracin 18

MEMORIA DESCRIPTIVA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

VI. UBICACIN DEL PUNTO DE VERTIMIENTO 19

I. INTRODUCCIN

La empresa Canteras del Hallazgo S.A.C. (CDH) se encuentra ejecutando su Proyecto de Exploracin Minera Chucapaca el cual abarca las concesiones mineras: Yaretepampa, Chucapaca, Chucapaca Norte y Chucapaca III, ubicados en el distrito de Ichua, provincia General Snchez Cerro, en el departamento de Moquegua. La realizacin del Proyecto contempla para la fase de exploracin, la implementacin de un nuevo sistema de tratamiento de aguas residuales domsticas en el campamento Corire que servir a una poblacin de 240 trabajadores adicionales, siendo uno de los resultados la generacin de aguas residuales domsticas, por lo que en la presente memoria se detalla las caractersticas de la planta de tratamiento de aguas residuales domsticas que CDH, ha instalado para el tratamiento de este efluente as como su disposicin final.Se espera obtener la autorizacin correspondiente a este proyecto para realizar el vertimiento a la quebrada Corire.

II. JUSTIFICACIN DEL PROYECTOLa ejecucin del Proyecto Chucapaca, requiere instalar un nuevo sistema de tratamiento de aguas residuales domsticas en el campamento Corire, debido a un incremento de trabajadores, lo que traer consigo el incremento en el abastecimiento de agua potable. El presente documento describe las caractersticas de la planta ECOFIL 30, el cual se emplear para el tratamiento de las aguas servidas de este incremento poblacional.

III. POBLACIN Y DOTACIN DE AGUALos datos proyectados del tamao de la poblacin que emplear el nuevo sistema de tratamiento, ha sido obtenida de la informacin con la que cuenta CDH, los cuales se describen a continuacin:

Datos Bsicos: Poblacin 285hab

Dotacin 100lt/seg/hab

Q promedio 0.33lt/seg

% contribucin desage80%%

Q contribucin desage0.26lt/seg

Por lo tanto, el flujo promedio de descarga considerando para este tamao de poblacin ser de 0.33 L/s, haciendo un total de 10,402.50 m3/ao.

IV. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO

4.1. Coordenadas de Ubicacin de la Planta

4.2. Funcionamiento de la PlantaEl Modelo ECOFIL-30 permite resolver de una forma simple, eficaz y moderna, el problema de tratamiento de aguas residuales domsticas en pequeas y medianas colectividades.La aeracin prolongada, tcnica utilizada, es un procedimiento de tratamiento de agua residual por fangos activados a baja carga.La aeracin prolongada consiste en poner en presencia, durante un tiempo prolongado grandes cantidades de fangos activados con pequeas cantidades de carga contaminante, de manera que se logre una depuracin lo ms completa posible del agua a tratar y se favorezca la auto-oxidacin de la materia viva engendrada a partir de la DBO, consiguiendo un fango residual que no presente ningn olor.Algunas veces, a este proceso se le denomina como combustin hmeda porque las bacterias degradan las aguas residuales por el uso de oxgeno, tal como el fuego utiliza oxgeno para quemar la basura.El Modelo ECOFIL-30 asegura de una manera eficaz la reduccin del DBO (demanda bioqumica del oxgeno), Coliformes y los TSS (slidos en suspensin) presentes en agua residual domstica.

Figura N 1: Sistema Integral de Tratamiento ECOFIL-30

La planta de tratamiento presenta los siguientes valores de eficiencia por parmetro:

PARAMETROS EFICIENCIA (%)

Aceites y grasas 50-80

Coliformes termotolerantes 99.999

DBO 5 90 - 97

DQO 40-80

PH50-80

Solidos totales suspendidos40-95

Temperatura40-80

4.3. Descripcin de la InstalacinLlegada del Agua ResidualEl agua residual llega a la estacin por gravedad o por bombeo y a su ingreso atraviesa una reja de acero de limpieza manual, de fcil limpieza. El sistema de desbaste manual posee aperturas que impiden el paso de slidos grandes que ingresen a la Planta de tratamiento. Luego ingresa al Tanque de Ecualizacin equipado con electrobombas de transferencia tipo sumergibles.

Planta de Tratamiento de Lodos Activados, Modelo ECOFIL-30Proceso Biolgico: AerobioTipo de Proceso: Fangos ActivadosCaractersticas Operativas

- Modelo de flujo: Mezcla completa con recirculacin- Modificacin del proceso: Aireacin extendida- Sistema de aireacin: Difusores de micro burbuja

Proceso de Tratamiento

A. Desbaste- Permite la retencin de slidos mayores.- La operacin se realiza en una cmara de rejas.

B. EcualizacinLas aguas residuales que pasan por la cmara de rejas, sern recepcionadas en un tanque con la finalidad de:- Colectar y almacenar el agua residual por un tiempo determinado.- Homogenizar las caractersticas de calidad del agua residual.- Absorber los flujos mximos y mantener un caudal fijo y constante para las posteriores operaciones.

C. BombeoTiene por objeto transferir el agua residual desde el tanque de ecualizacin al reactor biolgico.La operacin se realiza mediante dos electrobombas sumergibles de trabajo alternado, y caudal regulado por un sistema de retorno de vlvulas.

D. Medicin de CaudalSirve para medir y regular el caudal de alimentacin del agua cruda al reactor biolgico.La operacin se realiza mediante un vertedero triangular regulado por el sistema de vlvulas y retorno proveniente del bombeo.

E. BiodigestinEl proceso de biodigestin tiene por finalidad:a) La eliminacin de la materia orgnica biodegradable mediante:- La reduccin de la demanda bioqumica de oxgeno.- La conversin de la materia orgnica que se encuentra finamente y disuelta en el agua residual, en slidos sedimentables floculentos.- La estabilizacin de la materia orgnica.

b) La hidrlisis de los compuestos orgnicos solubles no biodegradables causantes de la demanda qumica de oxgeno: DQO, de tal manera que puedan ser precipitados qumicamente.

En el reactor biolgico, se combinan el crecimiento de los microorganismos y la eliminacin de la materia orgnica en un rgimen hidrulico de mezcla completa con aireacin prolongada y recirculacin.La mezcla completa y la aireacin prolongada, garantizan la eficiencia de la transferencia del oxgeno molecular, favoreciendo el desarrollo de las bacterias y por ende; la descomposicin del sustrato. Esta operacin conjunta se logra mediante la inyeccin de aire por medio de difusores de micro burbujas, distribuidos en el reactor.La masa de microorganismos producidos forma un fango, el que es separado en el sedimentador secundario. Parte de este fango es recirculado al reactor biolgico, para favorecer la activacin del

crecimiento microbiano; y el resto de lodos es purgado para controlar y mantener el proceso en equilibrio dinmico.La presencia de los microorganismos en la cmara de aireacin, se mide por el contenido de los slidos suspendidos voltiles en el lquido mezcla (SSVLM), y su permanencia, mediante el tiempo de residencia celular (edad de lodos). La duracin del proceso lo determina el tiempo de residencia hidrulica.

F. SedimentacinPermite la separacin por gravedad de los slidos suspendidos generados y desestabilizados, durante el proceso de digestin aerobia (lodos).Una parte de los fangos precipitados es recirculado a la cmara de aireacin y el resto se purga para su posterior tratamiento. El agua clarificada se descarga por rebose a la siguiente etapa de tratamiento.G. DesinfeccinTiene por finalidad la eliminacin de microorganismos patgenos, por la accin desinfectante de cloro. Se utiliza una cmara de contacto de suficiente capacidad como para permitir un tiempo adecuado para la eliminacin del 99.90% de los patgenos.La dosis ptima de hipoclorito de calcio (HTH) es de 10 mg/L, para un tiempo de contacto mnimo de 30 minutos.H. FiltracinTiene por finalidad, la retencin de partculas en suspensin mayores de 20 micrones, y la eliminacin de los huevos de helmintos.La operacin se realiza en un filtro rpido de cuarzo.

I. Disposicin Final de las Aguas TratadasLas aguas tratadas sern vertidas a un curso de agua superficial, especficamente a la quebrada Corire

J. Disposicin Final de LodosLos lodos purgados del sedimentador, sern llevados a un digestor anaerobio, para su estabilizacin. Estos lodos estabilizados sern sometidos a un proceso de compostaje para el mejoramiento de suelos de cultivo.Los lodos purgados del reactor qumico, sern llevados a una cancha de secado, que por su condicin estable, pueden ser dispuestos para el mejoramiento de suelos.

V. MEMORIA DEL CLCULO5.1. Diseo del ProcesoCaudal de Tratamiento: QQ = 30 m3 / daCarga OrgnicaDemanda Bioqumica de oxigeno: DBO5

DBO afluente: 500 mg/LDBO Efluente: 15 mg/LDotacin: DD = 100 L/hab daPoblacin Servida: PP = 285 habitantes.Factor de contribucin al desage: CC = 80%

5.2. Operaciones y Procesos5.2.1. DesbasteCmara de RejasTipo de cribas: Rejas de barras.Limpieza: Manual.Caractersticas:Tamao de las barras: Barras de seccin rectangular.En el siguiente cuadro se describen las dimensiones:ParmetroUnidad Dimensiones

Caudal promedio de desaguem3/s0.00033

Velocidad mximam/seg0.75

Espaciamiento entre barraspulg. 3/4

Espesor de la barrapulg.2

rea tilm20.0004

Eficiencia de la barra0.8

rea total aguas arriba de la rejam20.00055

Ancho de canal m0.60

Calculo del tirante del canal aguas arribam0.001

Calculo pendiente canal (aguas arriba)m/m0.686

Calculo tirante mnimo m0.5

rea mnimo m20.3000

Velocidad m/seg0.45

N de barras Unidad 8

5.2.2. Tanque de EcualizacinQ= 30 m3/da = 1.25 m3/hora.Capacidad de almacenamiento: 8 horas de retencin.Volumen del tanque:V= 1.25 x 8 = 10 m3

5.2.3. Bomba de TransferenciaClculo de la potencia de la bomba: HPQ= 30 m3 / daQ= 20.83 L/minuto.La carga dinmica total es: HH=15 m. de columna de agua.N=Rendimiento de la bomba.N= 60% = 0.60La energa requerida para mover este caudal de agua es:E= Q x HE= 20.83 L/min x 15 m.E= 312.5 Kg-m/ minuto.Se tiene que:1HP = 4562.4 Kg-m/ minuto.Luego:HP= 312.5/4562.4HP=0.068Considerando el rendimiento de la bomba: 60%La potencia requerida ser:HP=0.068/0.6 = 0.114Potencia elegida: 1.0 HP

5.2.4. Medidor de CaudalVertedero Triangular:Clculo de la altura de la descarga: hoQ=0.31 (ho) 5/2 (2g) 1/2 / tan Donde:Q=Caudal, en metros cbicos por segundo.ho=Carga del vertedero, m.g=Aceleracin de la gravedad = 9.81 m/s2=Angulo: 60Luego:

Q= 3.47 x 10-4 m3/s (para cada medidor)g= 9.81 m/s2Tan. 60 = 1.73En consecuencia:

(ho) 5/2 = Q. Tang 60 / 0.31 ( 2 x 9.81) 1/2(ho) 5/2= 3.47 x 10-4 x 1.73 / 0.31(2x9.81)1/2ho = 0.045 m.ho = 4.53 cm.

5.3. Diseo del Reactor BiolgicoBases del DiseoCaudal = 30 m3/daCarga orgnica: DBO5- Afluente : 500 mg/L- Efluente : 15 mg/L

Constantes Cinticas de DiseoLas constantes son para temperaturas comprendidas entre 15 y 20CKo= Tasa especfica de crecimiento.Ko = 11.7 das -1Km = Constante de saturacin del sustrato.Km = 146 mg/LY= Rendimiento.Y=0.67 mg SSVLM / mg DBOKd = Constante de declinacin.Kd = 0.060 da-1

Parmetros Biolgicos de DiseoSo=Concentracin de DBO en el afluente.So = 500 mg/Lc = Edad de lodos.c = 60 dasX = Slidos suspendidos voltiles en el lquido mezcla (SSVLM)Slidos suspendidos voltiles en el tanque de aireacin (SSVTA)X = 4500 mg/LXr = Slidos suspendidos voltiles en el retorno.Xr = 10 000 mg/L

DBO 5 / DBO L = 0.70, DBOL=DBO Total en el tiempo t=0SSVLM/SSLM = 0.90

Clculo de la DBO Soluble en el Efluente: SS=Km (1+Kd.OC) / c (Y.Ko Kd)-1S=146 (1+0.060 X 60) / 60(0.67x11.7-0.060)-1S=1.44 mg/L

Clculo del Volumen del Reactor: VV = c. Q. Y (So S) / X (1+Kd.OC)V = 60 X 30 X 0.67 (500 1.44) / 4500(1+0.060 X 60)V = 29 m3

Clculo del Tiempo de Residencia Hidrulica: = V/Q= 29/30=0.96 das=0.96 X 24= 23.20 horas

Clculo de la Relacin de Recirculacin: RR= 1-(/ c) / (Xr / X) - 1R= 1-(0.96 / 60) / (10000 / 4500) -1R= 0.82Como R=Qr/QQr = 0.82 x 30Qr = 24.6 m3 / daLuegoCaudal de recirculacin, para cada reactor de 30m3/da serQr = 2.0 m3/ hora.

Clculo de la Produccin de Fango: PxPx = Yobs.Q (So S) 10 -3Yobs = Y/1 + Kd. cYobs = 0.67 / 1 + 0.060 x 60Yobs = 0.146Luego:Px = 0.146 x 60(500 1.44) 10 -3Px = 4.367 Kg SSV / daLa masa total como slidos suspendidos totales es:

Px = 4.367/0.90Px= 4.85 Kg de SST / Da

Px= 0.20 Kg SST / Hora.

Clculo de la Purga de Fango: Qwa) Purga a Partir del ReactorQw = V / cQw= 29 / 60Qw= 0.48 m3 / daQw= 0.020 m3 / hora

b) Purga a Partir de la Lnea de RecirculacinQw = X.V / Xr.cQw = 4500 x 29 / 10000 x 0.90 x 60Qw = 0.24 m3 / daQw = 0.010 m 3 / horaQw = 10 L/hora.

Clculo de la Necesidad de Oxgeno: O2Kg de O2/ da = Q (So-S) 10-3 / f 1.42 (Px)f = DBO5 / DBO L = 0.70Kg de O2 / da = 30 (500 1.44) 10 -3 / 0.70 1.42 (4.03)

Necesidad de oxgeno = 17.8 Kg/da.

Clculo del Volumen de AireNecesidad de oxgeno: 17.8 kg / daPeso especfico del aire: 0.00012 kg / LComposicin del aire: 23.2 % de oxigeno en peso.Luego:Va = 17.8 / 0.0012 x 0.232 x 1000Va = 63.97 m3/ daEficiencia de la transferencia de oxgeno: 10 %Va = 63.97 / 0.10Va = 639.72 m3/daVa = 26.65 m3 / hora

Va = 15.69 PCM

Comprobacin de ParmetrosCarga Msica: UU = (df / dt ) XMU = (500 1.44) 30 X 10 -3 / 4500 X 24.21 X 10-3U = 0.135 Kg de DBO / Kg de SSVTA da

Carga Volumtrica: CVCV = (417 15) 30 X 10 3 / 24.21CV = 0.591 Kg. de DBO / m3 da

Edad de Lodos: c1 / c = Y.U Kd1 / c = 0.67 x 0.114 0.060c = 60 das ResumenCaudal de diseo: 30.00 m3/daVolumen til del reactor: 29 m3Carga msica: 0.135 Kg DBO / Kg SSVTA-daCarga Volumtrica: 0.591 Kg DBO / m3 daPerodo de retencin: 19.37 horas.Edad de lodos: 60 das.Tasa de recirculacin: 80%Requerimiento de aire: 15.69 PCM

5.4. Diseo del Tanque de SedimentacinParmetros de diseo:Q = 30 m3/da = 1.25 m3/horaCarga superficial. Cs = 28m/daCs = 1.16 m/horaTiempo de retencin: t = 2 horasClculo del rea superficial del sedimentador: AA = Q/CsA = 1.25/1.16A = 1.08 m2

Clculo del dimetro del sedimentador: DA = 0.7854 D2D = (1.08/0.7854)1/2D = 1.17 mClculo de la altura del sedimentador: HH = Cs x tH = 1.16 x 2H = 2.32 mCalculo de la carga de slidos: QsSe tiene que:SSVTA/ SSTA = 0.9Donde:Luego:SSTA = 4500/0.9SSTA = 5000 mg/L

Carga de slidos = 5000 x 1.16 /1000Carga de slidos = 5.8 kg / m2. Hora

5.5. Cmara de Contacto de CloroDesinfeccin.Desinfectante: HTHComposicin: 70 % de cloro activo.Solucin: 1 % en peso.Dosificacin: 10 mg / LTiempo de contacto: > 30 minutos.Residual esperado: 0.1 0.5 mg/L.Volumen del tanque: VQ = 30 m3 / daQ = 1.25 m3 / horaV = Q x TV = 1.25 x 2V = 2.5 m3Se selecciona un tanque de 5.0 m3 de capacidad.Capacidad del dosificador.C=Q.D / 1000C = 30 X 10 / 1000C = 0.30 Kg/daConsumo de HTH

Consumo = 0.30 x 100 / 70Consumo = 0.43 Kg / daSolucin al 1 %Volumen = 0.70 x 0.43 / 0.01Volumen = 30.1 L/ da.

5.6. FiltracinCalculo del rea de filtracin: AQ = 1.25 m3/horaQ = 0.021 m3 / minuto.Tasa de filtracin: tf = 0.145 m3 / m2 minutoLuego:A = Q / tfA = 0.021 / 0.145A = 0.145 m2Calculo del dimetro del filtro: DA = 0.7854 D2D = (0.145/0.7854)1/2D = 0.43 m

Calculo de la altura del lecho filtrante: hHL = 0.080 x DHL = 0.80 X 0.43HL = 0.344 m.

VI. UBICACIN DEL PUNTO DE VERTIMIENTOUna vez tratado el agua residual domestica con la planta de tratamiento de lodos activados ECOFIL 30 mediante tubera de PVC SAL de 4 (100 mm) de 90 m se dispondr el agua residual a la quebrada Corire.

Las coordenadas del punto de descarga son ::

Se adjunta el plano donde se visualiza la tubera de descarga del agua residual y el punto de vertimiento.