lodos activados conven altern 1

7/26/2019 Lodos Activados Conven Altern 1

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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO .!

Servicios de "ngenieria e "n#ormatica S. C. ! de $%

K.1.1 ALTERNATIVA 1

LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL


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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !

Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. ( de $%

K.1.1.- CLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE DE AERE( LODOS ACTIVDOS CONVENCIONALES )

)imensionamiento del tan*ue de aereaci+n -ioreactor

C'lculo del volumen del reactor considerando la cin/tica de los procesos.

)atos0

1asto, 2 (3 l4s ((%3.% m$4d&a

!%5.(% mg4l

3(.$ mg4lSST !%6 mg4l

$6 mg4l

$6 mg4l

El volumen del tan*ue de aereaci+n se elige en base a dos principales criterios0

acuerdo a la respiraci+n de los microorganismos el consumo de o7&geno

b.8 Mantener el lodo en suspensi+n y con buenas caracter&sticas.

Para obtener el volumen del reactor se usa la ecuaci+n de 9A:; en el reactor, mg4l

a.8 )eterminaci+n de la porci+n de los bios+lidos de toda la masa de s+lidos suspendidos.

Se considera, *ue D6 de los SST en el e#luente son vol'tiles org'nicos, estos son los bios+lidos.

(%.66 mg4l

)-OF

-)OS

)-OFe#lu

SSTe#lu

a.8 Proveer su#iciente tiempo de retenci+n para remover )-OFy mantener la actividad de la biomas

Crecimiento, producci+n de c/lulas Gg. SS>41. )-OFremovida

Coe#iciente de decaimiento end+geno. d 8!

!.8 )e#inici+n de la )-OFdebida a los s+lidos suspendidos en el e#luente

SS>e# ? 6.D @ SST

e#?


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $ de $%

)eterminaci+n de la porci+n biodegradable de los bios+lidos.

!F.3 mg4l

Tomando en cuenta *ue 3F de los bios+lidos son biodegradables se determina la porci+n biodegralos bios+lidos

SS>e#.biod.

? 6.3F @ SS>e#

?


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. % de $%

((.!F mg4l

!F.63 mg4l

)eterminaci+n de la )-O soluble en el e#luente del sistema de lodos activados.

!%.5% mg4l

Con esto se determin+ el par'metro S en la #+rmula de 9A:


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. F de $%

Oc ? $8!F d&as los valores m's grandes son relacionados con la aereaci+n e7tendida.El tiempo de retenci+n celular tambi/n depende de la temperatura, los valores altos corresponden a

Oc ? !6 d&as

Se elige Oc ? !6 d&as ver #ig. !!.%, p'g F(D de )"S"N1 OB MKN"C"PA9 T


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. 3 de $%

d.8 Se re*uiere estimaci+n de J X J y de los coe#iciencientes J = J y J d J.

= ? 6.F d ? 6.63

>er tabla D8H, p'g. $5% de METCA9B 8 E))=. :ASTE:ATE< EN1ENE


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. H de $%

)onde0

> ? >olumen del tan*ue5$.36

%.(3!(D3(HT


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. D de $%

Carga unitaria C.K.

> tan*ue ? $5D.D3

6.$$

Crecimiento de la masa de los SS>9M

P ? = obs @ 2 @ So 8 S Gg4d

P ? 55.3( Gg4d

P ss ? P46.D6 Gg4d&a ? crecimiento en la masa total del licor meclado como SS

P ss ? !(%.F$ Gg4d

Masa de lodos residual 0

M ? Pss 8 SS perdidos con el e#luente

2 SS e#l.per ? 2@SS ? 3H.$5 Gg4d

M ? FH.!$ Gg4d&a FH Gg4d&a

9M (,666 mg4l en el tan*ueSS> D,666 mg4l en el #luo recirculado


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. 5 de $%

El porcentae de recirculaci+n de lodos es de $$ , *ue esta dentro del rango recomendado

$5$.5! Gg

(F(.%F Gg4d&a

Cantidad de O7&geno 0

(F(.%F Gg4d&a

(3!.F%

)emanda de O7&geno O(

Se determina la masa total de )-Ototal

del in#luente *ue se o7ida en el proceso, asumiendo *ue)-O

F? 6.3D )-O

total Met Calt p'g F5%

Masa )-Ototal

Ktiliada ? 2 @ So 8 S 4 6.3D ? (F5( @ 6.(F6 8 6.$6 4 6.3D ?

Masa )-Ototal

utiliada ?

)eterminaci+n del re*uerimiento del o7&geno g. O(4 d&a ? 2So8S46.3D 7 !6 $ g4Gg 8!8 !.%( P

Es decir 0 g O(4 d&a ? la masa de )-O

totalutiliada, g 4 d&a 8 !.%( masa de las c/lulas residual

g O(4 d&a ? D$D.F5 8 !.%( @ 55.3( ?

g O(4 d&a

e re*uiere de (F(.%F Gg O(4d&a, para la remoci+n d Gg )-O

F4 d&a. SegIn recomendaci

para diseo de sistemas de aireaci+n super#icial el consumo de O(es del !.6 8 !.( Gg O(4 Gg )-O

Fr


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(3!.F% 7 !. (3((F!.F% 7 !. $!% Gg O( 4 d&a

)eterminaci+n de B4M alimento 4 microorganismos

6.!5

El valor de 6.$$ d&as representa T ? !%5.(% 7 ((%3.%4$5D.D3

Gg )-OF4 m$8 d&a

)ebido de las ventaas *ue tienen los aereadores mec'nicos creci+ muc&simo su utiliaci+n en lossistemas de aereaci+n de las planta de tratamiento.

Algunas de las principales ventaas de los aereadores mec'nicos super#iciales, propuestos en elpresente proyecto son .

!.8 El dise+ del rodete se realia de tal manera *ue crea un patr+n *ue garantia una meclacompleta y alta trans#erencia de o7&geno.

(.8 9a velocidad de operaci+n es ideal para producir una alta trans#erencia de o7&geno y mantenerlos s+lidos en suspensi+n.

$.8-ao mantenimiento0 re*uiere e7clusivamente lubricaci+n cambios anuales en el aceite del motorreductor.

%.8 )isponible0 para montarse en plata#orma #oa, contando con un mecanismo para auste desumergencia.

F.8 El montae sobre una plata#orma #ia incluye una base de montae *ue permite austar la

sumergencia por medio de cuatro tornillos niveladores, de esta manera compensa las variacionesen el nivel del tan*ue y se regula la capacidad de o7igenaci+n.


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !! de $%

(.8 Se disea para trabaar en ambientes altamente corrosivos y Imedos.

$.8 El reductor es de tipo Jpoo secoJ, es decir, no es posible derramar aceite en el tan*ue de aerea

F.8 9a operaci+n a baa velocidad asegura un desgaste m&nimo.

!6 $.66 8 $.H6 de 545 a !(4!(

(6 $.H6 8 %.$6 de !6.D6 a !F.%6$6 %.66 8 %.36 de !(.$6 a !D.F6%6 %.66 8 F.!6 de !$.F6 a !5.F6

ver tabla !6.!!, p'g. FH% de Metcalt, !55!

Para convertir el o7&geno re*uerido en el campo a condiciones est'ndar se utilia la siguiente ecuaci

)onde 0N ? Trans#erencia de o7igeno en condiciones del campo

No ? Trans#erencia del o7&geno en agua con (6L C y o7&geno disuelto ? 6Coe#iciente de correcci+n por tensi+n de salinidad usualmente ? !.6

Calt ?

Cl ? Concentraci+n de o7&geno disuelto en el tan*ue de aireaci+n ( mg 4 l Cs(6 ? Saturaci+n de o7&geno a temperatura (6LC, mg4l 6.HD 7 5.6D ? H.6D

t ? Temperatura menor del agua en LC !3LC Bactor de correcci+n para el tipo del agua 6.D(

tabla !6.!6, p'g FH$ Metcalt, !55!

Aplicando los datos anteriormente obtenidos0

%.8 El motor es de tipo totalmente cerrado con ventilaci+n #orada, tiene un #actor de servicio de!.!F el reductor se dimensiona con #actores se servicio mayores de (.6

9os aereadores mec'nicos super#iciales de baa velocidad, dependiendo de su potencia cubren lassiguientes 'reas con la pro#undidad

Potenci!P

P"o#$n%i%%( & )

Di&en'ione' %e"e $e *$e%en

c$+"i" ( & )

9as empresas me7icanas )O


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6.H(

Cantidad de o7&geno re*uerida por ora

!D.!3

)ETE


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !$ de $%

T"n'#e"enci %e O,eno/

$ $.F !6.FF $.F !H.FH.F $.F (H.%!6 $.% $%.6!F $.% F!.6(6 $.$ 33.6(F $.$ D(.F$6 $.$ 55.6%6 $.$ !$(.6F6 $.$ !3F.636 $.$ !5D.6HF $.( (%6.6

!66 $.( $(6.6!(F $.( %66.6!F6 $.( %D6.6

c'lculo de la cantidad de o7&geno, *ue pueden dar los aereadores

$ QP ((5.65

con trans#erencia de 36 ? ((5.65 7 6.36 ? !$H.%F

F QP $D!.D(

con trans#erencia de FF ? $D!.D( 7 6.36 ? ((5.65

H.F QP F5H.D(

con trans#erencia de FF ? F5H.D(7 6.36 ? $FD.35

!6 QP H%!.D(

con trans#erencia de FF ? H%!.D( 7 6.36 ? %%F.65

C'lculos de la capacidad de los aereadores de meclado

Potenci %e Moto"!P L+ O

0 !P 2" L+ O

0 2o"

!6.F 9b O(4 ora ? %.HH Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% ora

!H.F 9b O(4 ora ? H.5F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% ora

(H.% 9b O(4 ora ? !(.%F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% or

$% 9b O(4 ora ? !F.%F Gg O( 4 ora 7 ( aereadores 7 (% oras

9a capacidad de o7&geno necesaria calculada para remoci+n de la materia org'nica es de $FD.F5 Gg*ue se cubre con ( aereadores de H.F QP c4u, los aereadores pueden trans#erir$FD.35 Gg O( 4 d&a

Para este tipo de aereadores se recomienda un #actor de entre 6.F y 6.HF QP por cada !666 Bt $de vaereaci+n para mecla completa en promedio 6.3 QP 4 !666 #t $


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !% de $%

>olumen del tan*ue ? $5D.D3 m$ ? !%,6DF.%DPotencia necesaria, N ? (D,%%F4!666 7 6.36 ? !%.65 QPPotencia instalada, N ? ( 7 H.F ? !F QP

Bt$

Conclusiones. Con los dos aereadores deH.FQP c4u se cubren las e7igencias de suministro la canecesaria de o7&geno y de mecla completa del volumen del tan*ue de o7idaci+n.


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !F de $%

CIN

de


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ables de


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !H de $%

cesaria laasa enuenas


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. !D de $%

limas #r&os.

)E


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TP

sistema de

g4l ver

eleden verdo del

enerse enC.


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (6 de $%

ncional de


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (! de $%

de la


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (( de $%

les, g4d&a

ones

emovida


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. ($ de $%


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (% de $%

i+n

n0

el agua


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (F de $%

.


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (3 de $%

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

Gg O(4 d&a

O( 4 d&a,

olumen de


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. (H de $%

tidad


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. (D de $%

K.1.1 CLCULO DE LAS UNIDADES DE SEDIMENTACINPRIMARIA 3 SECUNDARIA

4ASES DE DISE5O/

Bluo de diseo0 2 ? (3.66 l4s ? 6.6(3

Carga Qidr'ulica recomendada RAN6O

Sedimentador Primario $(.3 %D.D

Sedimentador Secundario %6.H %D.D%

Se%i&ent%o" P"i&"io

1asto de diseo (3.66 l4s ? ((%3.%

Carga super#icial de S.P. $(.3

Rrea super#icial 3D.5!)i'metro del sedimentador 5.F6 m austadoPro#undidad considerada $.66 m

>olumen Itil (63.H(Tiempo de residencia idr'ulica (.(! rs

Carga sobre los vertedores:

9ongitud del vertedor) ? 5.F68 6.%F ? 5.6F mP ? (D.%(! m

1asto0

2 ? ((%3.%

C'lculo de la carga * 0

* ? gasto 4 per&metro ? H5.6$5%

esta dentro del rango recomendado F6 a (DF m$4 m 8 d&a recomendado

Se%i&ent%o" Sec$n%"io

1asto al Sedimentador Sec. (5DH.H

Carga Qidr'ulica %6.H

m$4s

m$4 m(8 d&a

m$4 m(8 d&a

m$4d&a

m$4 m(8 d&a

m(

m$

7 di'metro ?

m$4d&a

m$4 m 8 d&a

Considerando una recirculaci+n del $$ del #luo es decir *ue el gasto de diseo se aumentar&a con elgasto de recirculaci+n

m$4d&a

m$4 m(8 d&a


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Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. (5 de $%

Rrea re*uerida H$.%6D()i'metro del sedimentador !6.66 m austadoPro#undidad considerada $.66 m

>olumen Itil ((6.((%Tiempo de residencia idr'ulica !.D rs

Revisin con carga de slidos.

Gg de s+lidos al S.S. CSST

SST9M (F66 mg4l ? (.F

1asto (5DH.HCSST (5DH.H 7 (.F ? H%35.$ Gg4d&a

Rrea re*uerida H$.%6D()i'metro del sedimentador !6.66 mPro#undidad considerada $ m

>olumen Itil ((6.((%Tiempo de residencia idr'ulica !.D rs

Carga por s+lidos !6!.HF


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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable, Alcantarillado ySaneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas ANEXO

Servicios de "ngenier&a e "n#orm'tica S. C. $6 de

.1.1 CLCULO DEL TANQUE DE CLORACI

2 ? (3.66 l4s ? 6.6(3

Condiciones:Tiempo de contacto de cloro es de $6 min.

2 ? 6.6(3 %3.DPro#undidad elegida !.F6 m

Rrea re*uerida $!.( $!.(

>olumen %3.D

Dimensiones :

Rrea $!.(69argo H.56 m

Anco %.66 mTirante !.F6 m

>olumen real %H.%6

Cloro re*uerido (3.66 l4s !H.5H

m$4 s

m$4 s ? m$4 $6 min.

m(

m$

m(

m$

)osis de cloro D mg Cl(4 l de agua tratada

Gg Cl(4 d&a


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Plan Maestro de los Servicios de Agua Potable,Alcantarillados y Saneamiento de Cd. Mier, Tamaulipas. ANEXO !

Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $! de $%

K.1.1 4ALANCE DE SLIDOS

LODOS PRIMARIOS

SSTi 7 < 7 2? t4d

)onde0SSTi ? !%6.66mg4l

< ? E#iciencia de sedimentaci+n < ? 36 8 3F aceptamos 36

2 ? (3.66 l4s ? ((%3.%6

6.!D5 t4d

1! 7 !66

Aceptamos 0

%

!.6$

>! ? 6.!D5 7 !66 4 % 7 !.6 %.FD

SS> lodo prim ? 36 8 D6 de SSTAceptamos SS> lodo prim ? 6.3F SST lodo prim

6.!($ t4d&a

LODOS SECUNDARIOS

6.6FH t 4 d

!.8 1!Masa de s+lidos primarios

1! ?

!63

m$4 d

1! ? !%6 7 6.3 7 ((%3.% 4 !63

?

(.8 >!>olumen de lodos primarios

>! ? ? m$4d

C lodos!

g lodos!

C lodos

g lodos t4m(

m$4d

$.8 )eterminaci+n de la #racci+n org'nica de la masa del lodo primario 16 , !

16 , !

? 6.3F 1!? 6.3F @ 6.!D5 ?

!.8 En el diseo de tan*ue de aereaci+n se a determinado la masa del lodo residualsecundario de FH.!$ Gg ver diseo del tan*ue de aereaci+n

1(? masa del lodo secundario

1(?


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Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $( de $%

1( 7 !66

Aceptamos0

6.D

!.6

>( ? 6.6FH7 !66 4 6.D 7 !.6 ? H.!%

Aceptamos0SS> lodo sec ? 6.D SST lodo sec.

6.6%3 t 4 d

4ALANCE DE SLIDOS EN EL ESPESADOR

Entra en el espesador0

!!.H(

1! 1( ? 6.(%3 t 4 d

Sale del espesador0 1, masa del lodo espesado

1 ? 1! 1( ? 6.!3D t 4 d

>ol esp. , >olumen del lodo espesado

1 7 !66

Aceptamos0

F

(.8 >(, >olumen de lodo secundario

>(

C lodos( glodos

(

Clodos(

g lodos(

m$4 d

(.8 )eterminaci+n de la #racci+n org'nica de la masa del lodo secundario 16, (

16, (

? 6.D 7 6.6FH ?

>! >

( ? m$4 d

>esp.

? ? m$4 dC lodo

esp g lodo

esp

C lodosesp.

?


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Sistemas de "ngenier&a e "n#orm'tica S.C. $$ de $%

!.6$

$.(H

> sobre ? >! >( 8 > esp ? D.%F

g lodosesp.

? t 4 m (

>esp.

? 6.!3D 7 !66 4 F 7 !.6$ ? m$4 d

>sobre

, >olumen del sobrenadante

m$4d


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K1.1 CLCULO DE LAS DIMENSIONES

DEL ESPESADOR DE LODOS

>olumen de lodo primario y secundario !!.H(

Masa de lodos 6.(%FD t 4 d&a ? (%F.D$ Gg 4 d&a

Carga de s+lidos %5.66

Rrea F.6(

)i'metro (.F6 m

Pro#undidad $.66 m

>olumen real !F.6F

Tiempo de residencia idr'ulica !.$ d&as

>olumen de sobrenadantes D.%F

>olumen de lodos $.(H

m$4 d&a

Gg 4 m(4 d&a

m(

m$

m$4 d&a

m$4 d&a

lodos activados conven altern 1

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