Diseno Planta de Tratamiento de Aguas Servidas

7/17/2019 Diseno Planta de Tratamiento de Aguas Servidas

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abril de 2010

SEÑORESARAUCOTENO

At. : Sr. Manfred Timmermann

Ref. : Oferta Técnica-Económica “Planta de tratamiento de Aguas ServidasModelo LAS-40-AE , comuna Teno”

Por intermedio de la presente, y de acuerdo a su solicitud emitida a Aguasin,

adjuntamos una oferta técnica – económica de un sistema de tratamiento de aguasservidas tipo lodos activados modalidad aireación extendida.

Sin otro particular, atentamente a ustedes



ANTEPROYECTO

“PLANTA DE TRATAMIENTODE AGUAS SERVIDAS”

MODELO LAS –40 AE

ARAUCO PLANTA TENO



INDICE

2.- INTRODUCCIÓN

3.- SOLUCION PROPUESTA

4.- DESCRIPCION DEL PROCESO

5.- ALCANCES DE LOS SUMINISTROS DE LA OFERTA.

6.- DATA SHEET.

7.- TRABAJOS Y SERVICIOS NO INCLUIDOS

8.- GARANTÍA Y SERVICIO TÉCNICO



2.- INTRODUCCIÓN

A través de Manfred Timmermann, se ha solicitado una solución compacta para eltratamiento de las aguas servidas para Arauco planta Teno, para un caudal de 32 m3/día.

Los valores del afluente y condiciones de terreno, entregados son:

Ítem Datos Valor Unidad

1 Cantidad de personas 250 Hab

2 Dotación 125 l/h/d

3 Factor de recuperación 1

4 Caudal medio diario 32.000 L/día

5 Caudal máximo horario 5,5 m3/h

6 Concentración DBO5 250 mg/l



3.- SOLUCION PROPUESTA

Aguasin propone una planta modelo LAS-40-AE que considera una línea de estanque deproceso, que será construida en FRP, instalación semi enterrada.

El sistema propuesto corresponde a un tratamiento biológico aeróbico, del tipo LodosActivados, modalidad Aireación Extendida y ha sido diseñado para generar un aguatratada de calidad de riego, cumpliendo con el D.S. 90/00, Tabla Nº 1 DS/46.

Los valores del efluente entregados son:

Ítem Datos Valor Unidad

1 DBO5 < 35 ppm

2 Sólidos Suspendidos Totales < 80 Ppm

3 Nitrógeno Total < 20 ppm

4 Fósforo Total < 10 ppm

5 Coniformes fecales <1.000 NMP/100 ml



4.- DESCRIPCION DEL PROCESO La planta de tratamiento de aguas servidas, funcionan bajo el principio de “AireaciónExtendida ” y trata las aguas servidas mediante el proceso biológico de lodos activados,es decir, los microorganismos utilizan oxígeno para digerir la materia orgánica ytransformar las aguas servidas en un líquido cristalino e inodoro.

La planta de tratamiento se compone en distintas etapas, en este caso construidas enFRP, tales como:

4.1 Sistema de elevación del afluente (opcional)

En el estanque de elevación, se instalarán dos bombas sumergibles, para elevar elafluente a la planta de tratamiento de aguas servidas, a través de un manifold construidoen acero galvanizado.

4.2 Etapa de Tratamiento biológico

En el tratamiento biológico se produce la activación de los microorganismos con oxigeno,para poder degradar la materia orgánica contaminante y producir una fase agua tratada yuna fase de lodos producto de en la reacción de degradación.

Etapa de Aireación,



Tratamiento químicoEn esta etapa el agua clarificada proveniente de la sedimentación secundaria, y queabandonan la planta, es desinfectada con un exceso de cloro, para eliminar los coliformesfecales. El remanente de cloro libre es eliminado con sales de sulfito de Sodio. Losproductos químicos son aplicados, directamente al flujo de salida, en el estanque dedesinfección.

Digestión Aeróbica y Espesamiento Gravitacional

A medida que transcurre la operación se generan lodos en exceso que son desviadoshacia el compartimiento de digestión aeróbica, donde son acumulados y estabilizados.Este compartimiento está dotado con difusores de membrana de burbuja fina, montadosen un manifold que se ubica en el fondo del estanque. El lodo digerido es espesado alinterior del compartimiento, y luego es impulsado a través de una bomba sumergible fuerade la planta de tratamiento, hasta la cancha de secado, para luego obtener un lodo conuna humedad <80%, y finalmente ser llevado a botaderos autorizados u otro lugar quedisponga el mandante.



5.- ALCANCES DE LOS SUMINISTROS DE LA OFERTA.

5.1.- Suministros

5.1.1.- Sistema de elevación del afluente (opcional)

- Estanque de elevación construido en FRP, con un volumen útil de 3,5 m3- Bombas (2), Zenit o similar, modelo DG Blue.- Manifold de elevación de aguas servidas a la planta de tratamiento, fabricado en

PVC clase 10.- Tres (3) interruptores de nivel tipo flotador.- Materiales eléctricos adicionales para TFC.

5.1.2 Etapa de Tratamiento biológico

a) Etapa de aireación, sedimentación, tratamiento químico, digestión y

espesamiento

- Estanque de proceso para planta de tratamiento de aguas servidas marcaAGUASIN modelo LAS-40-AE, constituido por una línea de procesos construidosen FRP, para ser instalado semienterrado o completamente enterrado. (Digestor, aireación, sedimentación, desinfección) de dimensiones 10 de largo y2,5 de diámetro.

- Soplador (1), marca Repicky o similar.



b) Ingeniería

- Planos de dimensiones y forma de obras civiles.- Memoria de Cálculo del Proceso.- Manual de operación.- Especificaciones técnicas de los equipos suministrados.

5.2.- Instalación, montaje y puesta en marcha

- Personal capacitado ( 2 ), por un periodo de 7 días aprox.- Alojamiento.- Traslados.- Alimentación.- Conexión de equipos y sistemas eléctricos

- Montaje hidráulico y mecánico- Conexión de tableros de Aguasin- Prueba de equipos y sistemas- Puesta en Marcha ( 1 día)- Materiales relacionados al montaje de fácil acceso y bajo costo en caso que falte.

(vinilit, cinta aisladora, accesorios de PVC, teflón, etc)- Maquinas portátiles y herramientas adecuadas para el montaje.- Capacitación a operadores.



6 DATA SHEET



DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS

6.1. Sistema de elevación del efluente (opcional)

a) Bomba de elevación afluente.

Ítem. Unidad Design Características

1 Cantidad c/u 22 En Operación / stand-by c/u 1+13 Marca ZENIT4 Modelo DG BLUE 505 Tipo Centrifuga7 Presión de descarga m. c. a. 6-88 Potencia eléctrica Hp 0,59 Paso de sólidos mm. 40

10 Velocidad del motor rpm 2.90011 Voltaje / frecuencia Volt / Hz 220-380 /50

12 Accesorio Manifold de descarga hastaplanta de tratamiento,construido en PVC.



6.2. Aireación, Sedimentación, Desinfección y Digestión de Lodos

a) Canastillo de Desbaste de Sólidos

Ítem Unidad Design Características1 Cantidad c/u 12 Material FRP

3 Paso de sólidos mm 204 Tipo de operación manual5 Ubicación Estanque de

procesos

b) Grupo motobomba de aire

Ítem Unidad Design Característica1 Cantidad 12 En operación / stand-by 13 Blower4 Marca Repicky5 Modelo R-2006 Tipo Rotos8 Presión de descarga PSI (g) 5



c) Difusor de Aire

Ítem Unidad Design Características1 Cantidad 282 Marca SSI3 Modelo Air-Flex4 Tipo Disco5 Burbuja Fina6 Flujo de operación Nm3/h 37 Conexión Pulgada 3/4

d) Sistema de Desinfección

Ítem Unidad Design Características1 Cantidad 2

2 Bomba3 Marca Acuaclear4 Modelo AGUASIN5 Tipo Bomba dosificadora6 Flujo máximo L/h 2,57 Presión de descarga BAR (g) 108 Temperatura de operación ºC 10 – 259 Material de cubierta PP



e) Tablero eléctrico

Ítem. Unidad Design Características1 Cantidad c/u 12 Marca Aguasin3 Protección IP 654 Dimensiones A definir5 Partidores 66 Interruptor tripular7 Contactor existe

8 Relee Para sobrecarga9 señales Luces de operación y falla10 Transformador 110v/50 HZ



7.- TRABAJOS Y SERVICIOS NO INCLUIDOS

- Urbanización del recinto, cierros perimetrales, caminos, accesos etc.- Obras civiles en general, estanque de elevación, casetas, radier para equipos, losapara estanque de `procesos, excavaciones.

- Acometida eléctrica hasta los paneles de control y fuerza especificados en estepresupuesto.

- Alcantarillado y sistema de disposición del efluente (tuberías y anexos desde lacámara de desinfección hasta el curso de agua receptor).

- Disposición final del agua tratada y lodo tratado.- Refuerzos adicionales al estanque de procesos, por concepto de instalación sobre

terreno.- Extensiones a las cámaras de inspección del estanque- Agua potable y electricidad para trabajos de montaje.- Descarga de suministros en obra.- Instalación de faenas y sanitarias.- Prevencionista de riesgo.- Proyecto eléctrico y permisos sectoriales.- Cualquier costo adicional, que modifique el diseño inicial.

- Proyecto de alcantarillado.- Calculo, suministro e instalación de malla tierra.- Calculo estructural de las obras civiles.- Regularización ante el servicio de salud.- Conexión hidráulica entre alcantarillado y sistema de desbaste.- Equipos o servicios que no estén específicamente indicados en este

presupuesto.



8.- GARANTÍA Y SERVICIO TÉCNICO

Los equipos (o planta) se encuentran garantizados por el plazo de un año a partirdel despacho o término de la puesta en marcha del sistema lo que primero se

cumpla.

Esta garantía no aplica sobre el normal desgaste y deterioro propio del uso ytranscurso del tiempo.

Durante este periodo se garantiza el funcionamiento del equipo (o planta), comotambién cada uno de sus componentes.

Esta garantía queda nula si los equipos (o planta) o parte de ellos o suscomponentes, se deterioran por efecto de una mala operación o intervención deterceros no autorizados o fuera de mantención, según se indica en el manual.

Asimismo, si los equipos (o planta) no hubieren recibido durante el mantenimientolos insumos y/o repuestos que se recomendaron en el manual de operación ymantención.

Los daños que puedan ser causados por transporte, almacenaje fuera de la



9.- CONDICIONES DE COMERCIALIZACIÓN.

9.1.- Precio

Los precios que se indican es en UF y considera suministros, equipos y materiales,puestos sobre camión en bodega de Aguasin-Santiago obra.

Ítem Descripción Precio Venta(UF) (Neto)

1 Suministros Sistema de elevación(opcional) 170

2 Suministros etapa tratamientobiológico 932

2 Instalación, montaje y puesta enmarcha 40

TOTAL 1142

9.2.- Plazo de Entrega

El plazo de entrega es de 55 días una vez recibida la Orden de Compra.

9.3.- Forma de Pago



Proyecto “Diseño, Construcción,Montaje y Operación Planta de

Tratamiento de Aguas ServidasARAUCO PLANTA TENO”

Memoria de Cálculo

PROYECTO

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUASSERVIDAS

ARAUCO PLANTA TENO

MEMORIA DE CÁLCULOModelo LAS- 40 AC



Proyecto “Arauco Planta Teno”.

Memoria de Cálculo

1. ESPECIFICACION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUASSERVIDAS

1.1 Base de Cálculos.

En este caso se ha especificado una planta de tratamiento marca AGUASIN modelo LAS-40 AC.

Tabla Nº 1: Caudal de Diseño

Base de Cálculo Valor (Final) Unidad

Personal 250 Hab

Dotación 125 l/h/d

Caudal medio diario de agua servida 32 m3 /h




Memoria de Cálculo

Calidad requerida para el efluente:

El efluente del sistema de tratamiento, deberá cumplir los requisitos indicados en

D.S. 90, tabla Nº 1 que dice “Limite máximo permitido para la descarga de

residuos líquidos a cuerpos de agua fluviales” Los parámetros son los siguientes:

Tabla Nº 3: calidad del Efluente

Parámetro Valor Unidad

DBO5 ≤ 35 mg/L

SST ≤ 80 mg/L

Aceite y Grasas ≤ 20 mg/L

Nitrógeno KT ≤ 50 mg/L




Memoria de Cálculo

Y crec = 0,60

Kd = 0,04

V (m3) = Q(m3/día) * Y crec * EL * (DBO5 Ent – DBO5 Sal)

SSLM * (1+(EL*Kd))

V (m3) = 32 *0,60 *10*(250-35)

2500* ( 1+(10*0,04))

V (m3) = 11,5 m3

Para efectos de dimensionamiento de la planta de tratamiento se ha adoptado un

valor de SSV/SST = 0,8

Se diseñará una planta de tratamiento con una etapa de aireación de un volumen

útil de 15 m3.




Memoria de Cálculo

Q : Caudal diario (m3/día)

Luego

TRH = 15 m3 32 m3 /dia

TRH = 11 hrs.

1.3 Estanque de sedimentación

Para asegurar la claridad del efluente, las tasas de sedimentación y cargas de

sólidos en los sedimentadores no deben superar ciertos valores máximos.

a) Tasa de sedimentación para el caudal medio diario (TSQMED)

Se requiere que la tasa de sedimentación para aireación convencional sea menor

a 28 m3 /m2*día, considerando el caudal medio diario.




Memoria de Cálculo

c) Carga de sólidos para el caudal medio diario (CSQMED)

Se requiere que la carga de sólidos sea menor a 5,0 KgSST/m2*h (SST: Sólidos

Suspendidos Totales), considerando el caudal medio diario.

SSLM = 2, 50 KgSS/m3

CSQMED = (32+24) (m3 /día) * 2,5 (KgSSLM/m3)

24 (h/día) * 3,5 (m2)

CSQMED = 1,7 KgSST/m2*h

d) Carga de Sólidos para el caudal máximo (CSQMAX)

Se requiere que la carga de sólidos sea menor a 7,0 KgSST/m2*h (SST: Sólidos

Suspendidos Totales), considerando el caudal máximo.

SSLM = 2, 50 KgSS/m3:




Memoria de Cálculo

1.4 Caudales y equipo de impulsión de Aire

Se requiere aire en las siguientes zonas del sistema de tratamiento:

1. Etapa de Aireación

2. Etapa de Sedimentación

3. Esta de Digestión Aeróbica.

El aire se entregará a través de un grupo motobomba de desplazamiento positivo.

A continuación se calculará los consumos de aire para cada zona o estanque.

1) Estanques de Aireación

Datos a Utilizar:Caudal (Q) = 40 m3 /día

DBO5entrada (So) = 250 mg/L

DBO5salida (S) = 35 mg/L

f = 0,68 KgDBO5 /KgDBOr




Memoria de Cálculo

Determinación de la eficiencia de transferencia de oxígeno en terreno(EO2T).

A continuación se calculará la eficiencia de transferencia de oxígeno en

condiciones reales de terreno. La relación entre las eficiencias de terreno y

normal es:

EO2T / EO2N = α * (β * Csc - C) * θ (t-20) / Cs

Donde:

EO2T : Eficiencia de Transferencia de Oxígeno en condiciones de terreno

EO2N : Eficiencia de Transferencia de Oxígeno en condiciones normales

α : Factor de corrección del efecto de los agente surfactantes entre agua

residual y agua limpia

β : Factor de corrección de la concentración de saturación de oxígeno

para el agua residual comparada con agua limpia




Memoria de Cálculo

θ = 1,024

Cs = 9,17 mg/L

C = 2,0 mg/L (concentración de oxígeno disuelto en los estanques deaireación)

Csc = 10,02 mg/L (a 10 ºC )

La eficiencia resultante es:EO2T/EO2N = 0,47

Determinación de la cantidad de aire para la aireación.

La planta de tratamiento LAS-40 AC cuenta con 15 difusores marca SSI modelo

Flex Disc en el estanque de aireación y la altura de agua útil sobre los difusores

de 2,2 m. (debido a los 30 cm del suelo hasta los difusores que son zonas

muertas)

3




Memoria de Cálculo

2) Estanques de Sedimentación

Para recircular el lodo desde la tolva de sedimentación hacia el estanque de

aireación y/o el estanque digestor, la planta LAS-40 AC utiliza un sistema venturi

accionado por aire. El caudal requerido por este sistema es 6 m 3Aire/h. (20 % del

caudal de aireación)

3) Estanque de Digestión y Espesamiento gravitacional.

Para mantener las condiciones aeróbicas y sobre todo para asegurar la agitación

dentro del estanque de digestión, se requiere suministrar 1,8 m3Aire/h * m3

estanque. El volumen útil del estanque de digestión es de 5 m 3, por lo que se

deberá entregar 9 m3Aire/h.

Para mantener las condiciones aeróbicas y para asegurar la agitación dentro del

estanque de digestión aeróbico y espesador gravitacional, se equipa 4 difusores

con sus respectivas líneas de aire.

4) Cantidad de aire para toda la planta.




Memoria de Cálculo

5.- Volúmenes de Lodos

Considerando que Y es igual a 0,60

Considerando una producción de lodos de 0,60 (KgLodoSeco/KgDBO5r), se tiene:

Masa Lodo Seco =0,60 * 40* (250 - 35)/1.000 = 5,2 Kg. LodoSeco /día

a) Volumen de lodo descartado (Vld)

A continuación se definirá el volumen de lodo que se deberá retirar desde elestanque sedimentador al digestor aeróbico de lodos.

Suponiendo que el lodo que sale del sedimentador contiene un 1,0 % de sólido

seco y que la densidad especifica de este es de 1,03, obtenemos:

Volumen Lodo = 5,2/ (1,03 * 1.000 * 0,010) = 0,5 m3 /día




Memoria de Cálculo

Considerando 25 días de tiempo de retención total del lodo, se tiene:

Vd = (25-10) x (0,5– 0,2)

Vd = 4,5 m3

Nota:

Se considera un volumen de digestión aeróbica y espesamiento gravitacional de

5 m3 útil, En esta etapa se considera un proceso de espesamiento gravitacional

manual, donde mediante una bomba de sumergible, se retira el sobrenadante

(Agua) generado en la separación del licor mezcla a la etapa de aireación,

produciéndose en este proceso un aumento considerable de volumen ganado en

el estanque de digestión y espesador y así logrando con creces la edad del lodo

total en el sistema de tratamiento. (Mayor a 29 días).

La disposición final de los lodos digeridos será en lechos de secado o




Memoria de Cálculo

1.5 Desinfección

Para prevenir contaminación bacteriológica durante la disposición del agua

tratada, se incluye a continuación de la sedimentación una etapa de desinfección

con Hipoclorito de Calcio.

Para obtener un nivel de cloro libre deseado, se estima dosificar un valor mediode 5 mg/L (ppm) de materia activa.

Para asegurar una reacción completa del producto con los agentes biológicos, se

dosificará al comienzo del estanque, llamado de Desinfección, que deberá

asegurar media de hora de retención, considerando el caudal medio diario. Esto

implica que este estanque tendrá el siguiente volumen útil mínimo:

V útil = 32 / (24 * 2) = 0,67 m3

Volumen útil = 0,85 m3




Memoria de Cálculo

2. CONCLUSIONES

Se ha diseñado un sistema de tratamiento que permitirá evacuar 40 m3 /día de

agua tratada con calidad de riego considerando todas las legislaciones vigentes

en el presente.

Una vez que el sistema se construya, se debe operar haciendo un seguimiento a

la calidad del agua final y deberán realizarse las mantenciones periódicas que

corresponde a los equipos.

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