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DISEÑO DE UNA PLANTA DE

TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES

LODOS ACTIVADOS

DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

LODOS ACTIVADOS

JOSEPH VLADIMIR MUÑOZ PASCUALES

ERIKA ALEJANDRA SUAREZ AGUDELO

MARIA PAULINA TEJERA GONZALEZ

MARIA CAMILA VASQUEZ JARABA

CORPORACION UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC. FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES

PROGRAMA DE INGENIERIA AMBIENTAL

BARRANQUILLA

2011

PROYECTO DE TRATAMIENTO DE

AGUAS RESIDUALES

PRESENTADO A LA PROFESORA:

ING. Q. LILIANA LOZANO

INTRODUCCION

El tratamiento de aguas residuales, consisten en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos. Con el propósito de eliminar los contaminantes representativos como DBO, DQO. Antes de ser vertidas a las fuentes hídricas para no afectar el medio ambiente y la salud de los humanos.

Los cuerpos de aguas, fuentes hídricas son autodepurables, pero no todas las veces puesto que depende el contaminante y la capacidad de estas. Como sabemos hay diferentes tipos de aguas residuales de las cuales cada una tiene su tratamiento específicos a lo que se desea disminuir concentración. Estas aguas pueden ser tratadas, son recogidas y llevadas por una red de tuberías a una plata de tratamiento.

En la planta de tratamiento debe empezar con una separación física de sólidos grandes, luego pasa por el desarenador, un sedimentador primario, el tratamiento biológico, sedimentador secundario, por ultimo desinfección. Al momento del vertimiento se debe caracterizar para saber que los parámetros físicos, químicos y biológicos estén en lo establecido por la normatividad colombiana.

A continuación se diseñara una plata de tratamiento de aguas residuales, con sistema de cribado, desarenador, sedimentador y como tratamiento biológico lodos activados.

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales, con tratamiento biológico de lodos activados, con el fin de eliminar la carga orgánica presente, para posteriormente vestirla a un cuerpo de agua, en condiciones y características que no afecten el medio biótico presente en e cuerpo de agua, y asi permitir la sustentación de los organismos.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Determinar todos los parámetros de diseño para la plata de tratamiento de aguas residuales.
• Determinar los caudales de diseño.
• Diseñar un sistema de cribados..
• Diseñar un sistema de desarenador.
• Diseñar el tratamiento de las aguas residuales (lodos activados).
• Diseñar un sistema de sedimentación simple.

2.1.2 CARACTERISTICAS QUIMICAS

 pH

 Nitrógeno. Funciona como bioestimulante

 Fosforo. Funciona como bioestimulante

 Alcalinidad. Capacidad de neutralizar sustancias básicas.

 Acidez.

 Cloruros. Son sales, determinantes en la calidad de agua residual tratada y su uso para riego.

 Azufre.

 Metales.

 Gases.

2.1.3 MATERIA ORGANICA PRESENTE.

 DBO. Demanda Bioquímica de Oxigeno. Cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar la materia orgánica

 DQO. Demanda Química de Oxigeno. Cantidad de oxigeno que se requiere para oxidar sustancias químicas del agua.

 COT. Carbono orgánico total

 Grasas y Aceites. Tensoactivos solubles en el agua.

2.1.4 CARACTERISTICAS BIOLOGICAS

 Bacterias.

 Virus.

 Protozoos.

 Algas.

2.1.5 REQUERIMIENTOS DE CARBONO Y ENERGIA

 Carbono para tejido celular: organismos heterótrofos

 Dióxido de carbono: organismos autótrofos.

 Descomposición de compuestos orgánicos: quimioautotrofos

2.1.6 REQUERIMIENTO DE NUTRIENTES

 Macronutrientes: nitrógeno, potasio, magnesio, sodio, cloro, azufre, fosforo.

 Micronutrientes: zinc, selenio, molibdeno, níquel, cobalto, manganeso.

2.1.7 REQUERIMIENTO DE OXIGENO

 Aerobios. Presencia de O 2

 Anaerobias. Ausencia de O 2

 Facultativas. En presencia o ausencia de O 2

 Aerotolerantes. Que toleran y no se ve afectada por la presencia de oxigeno.

3. DATOS INICIALES PARA DISEÑO DE UNA PTAR

Diseñar una PTAR el proyecto tiene una proyección de 10 años con una cobertura del 50%. La temperatura mínima del agua es de 23oC. La ciudad X cuenta actualmente con 88,000 habitantes, y tiene proyectado un crecimiento poblacional anual del 1.5%. La ciudad esta distribuida en zonas distribuidas de la siguiente forma

ZONA Descripción Población Area (H) Tipo de Abast. Agua Saneamiento

Cobertura S

Dotaci ón Ce

a

Rest. Turísticos 8000 40 C. Dom Colectores 90% 220 0, b Comercio 15000 100 C. Dom Colectores 90% 220 0,

c Viviendas 15000 80

Piletas Públicas C, Dom.

Letrinas, Tanques Sépticos 20%- 40% 220 0,

d

Asent. Humano 50000 500 Piletas Públicas Letrinas 60% 220 0, ae Aeropuerto 30 POBLACION 88000 CREC. POBLACIÓN 1,50%

ZONA S

POB. ACTUAL

POB. FUTURA

COBERTURA 50 % A 8000 9284 4642 B 15000 17408 8704 C 15000 17408 8704

D 50000 58027 29014 AE - - - ∑ 88000 102128 51064

4. CRIBADO

El cribado es un proceso mecánico que separa los materiales de acuerdo a su tamaño de partícula individual. Esto ocurre por un movimiento proporcionado, generalmente son mallas o placas perforadas y permiten que los sólidos mas pequeños pases como finos y que los sólidos grandes sean retenidos.

Es la primera operación que se debe considerar en una planta de tratamiento de aguas. Su objetivo es interceptar los cuerpos gruesos antes de que dañen o vuelvan más lentos los procesos depurativos. La captación de los cuerpos se realiza a través de cribas o rejillas metálicas con tamices que van de 4-6 cm, para el cribado grueso, y de 0.2 a 0.5 cm para el cribado fino. La limpieza de las cribas puede ser manual en el caso de plantas pequeñas o bien mecánica.

PERDIDAS EN REJILLAS

La perdida de energía a través de la rejilla es función de la forma de las barras y de la altura o energía de velocidad de flujo entre las barras.

Según Kirschmer, la perdida de energía es una rejilla limpia puede calcularse:

H=β (w/b)4/3^ hv senθ

H= Perdida de energía

β = factor dependiente de la forma de las barras

w=ancho máximo de la sección transversal de las barras

B = separación entre las barras, m

hv= altura o energía de la velocidad de flujo de aproximación

Θ=angulo de la rejilla con el horizontal

H= V^2 -v^2 (1/0.7)

2g

H= perdida de energía, m

V=velocidad de flujo a través de las rejillas m/s

v=Velocidad aproximada de flujo m/s

g=Aceleración de la gravedad m/s^2

H=1/2g x (Q/CA))

H= perdida de energía, m

Q= Caudal de aproximación m^3 /s

C= Coeficiente de descarga; 0.60 para rejillas limpias

A=Área efectiva de flujo de la rejilla m^2

LIMPIEZA MECÁNICA cms Ancho de las barras 1 Profundidad de las b. 5 Abertura 3, Pendiente 20 Velocidad de acerc. m/s 0, Pérdida de Energía 15

1. Pérdida en las rejillas β = 1,

Hv = 0, H (m)= 0,003739657 0,

5. DESARENADOR

Los desarenadores son estructuras hidráulicas que tienen como función remover las partículas de cierto tamaño que la captación de una fuente superficial permite pasar

Se utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroeléctricas (pequeñas), plantas de tratamiento y en sistemas industriales.

Los desarenadores se ubican después de las rejillas. Cuando es necesario bombear el influente de agua residual se recomienda localizar el cárcamo a continuación de los desarenadores.

El propósito de separar la arena del material orgánico susceptible de putrefacciones evitar depósitos de arena en los tanques de aireación, obstrucción de tuberías, desgaste de rastras en sedimentadores, bombas, etc.

El equipo mecánico y electromecánico se desgasta con mayor rapidez debido a la arena.

Para: Q max (m3/sg) = 0,

T (m) = 1 v (m/sg) = 0,

1. Prof. De Flujo Canal

H (m) = 1,

2. Altura de velocidad y Profundidad para la Sección de Control

3.1 Área de Flujo

0,

3.2 Profundidad en la sección de control (dc)

0,

3.3 Profundidad en la cámara desarenador (H)

0,

3.4 Ancho de la lámina de agua en el canal (T)

0,

• Qmin (m3/seg) = 0,

4.1 Área de flujo (a)

0,

4.2 Profundidad en la sección de control (dc)

0,

4.3 Profundidad en la cámara desarenador (H)

0,

4.4 Ancho de la lámina de agua en el canal (T)

0,

• LONGITUD

18,

Tiempo de Retención

1,