TÍTULO DEL PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
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D 09/12/2010 MODIFICADO DONDE INDICADO - ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE DOCUMENTO N°: AA-IH-010 ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL C 05/05/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE DOCUMENTO N°: AA-IH-006 ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL B 02/04/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE – CAMBIO DE PRESENTACIÓN ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL A2 10/02/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS LÍNEA LODOS ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL A1 18/01/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS LÍNEA AGUA ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL A0 18/12/2009 EMISIÓN INTERNA PARA COMENTARIOS ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL REV. FECHA MODIFICACIÓN REALIZADO CONTROLADO APROBADO CLIENTE: TÍTULO DEL PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS MAPOCHO PROYECTO Nº 16700 CONTRATISTAS: TÍTULO: MEMORIA DE DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA JEFE DE DISCIPLINA JEFE DE PROYECTO ALL RIGHTS RESERVED FOR ALL COUNTRIES FECHA REALIZADO CONTROLADO APROBADO 04/12/2009 Z. MUÑOZ P.EMERIAU C. SOULABAIL EI09005 EMPRESA FORM. PROYECTO AA TIPO DE DOCUMENTO ÁREA ESPEC. CORR. REV. Vers. STATUS DOC. ST. COMEN. DGT W 16700 - MCA - 0000 - IP - 001_ D _ FA -
TÍTULO DEL PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
D 09/12/2010 MODIFICADO DONDE INDICADO - ATIENDE COMENTARIOS
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C 05/05/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE DOCUMENTO N°: AA-IH-006 ZM
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B 02/04/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE – CAMBIO DE PRESENTACIÓN
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A2 10/02/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS
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A1 18/01/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS
LÍNEA AGUA ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
A0 18/12/2009 EMISIÓN INTERNA PARA COMENTARIOS ZM / GH / IC P.
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PROYECTO Nº 16700 CONTRATISTAS:
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2. CAPACIDAD DE TRATAMIENTO Y GARANTÍAS 6
2.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA CRUDA 6 2.1.1 Capacidad Hidráulica 6
2.1.2 Condiciones de Temperatura – Precipitaciones 7
2.2 GARANTÍAS SOBRE EL AGUA TRATADA 9 2.3 GARANTÍAS SOBRE LA
CALIDAD DEL LODO 10
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO 11
3.1 PROCESO GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE AGUAS 12 3.2 PROCESO
GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE LODOS 15 3.3 PROCESO GENERAL -
RETORNOS 16
4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO 17
5. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE AGUA 19
5.1 PRETRATAMIENTO 19 5.1.1 Pozo de Gruesos 19 5.1.2 Desbaste
grueso 20 5.1.3 Desbaste mediano 20 5.1.4 Desbaste fino 21 5.1.5
Desarenadores – Desengrasadores 22 5.1.6 Estación de Recepción de
Camiones Limpiafosa 27 5.1.7 Cámara de Repartición General 28
5.2 TRATAMIENTO PRIMARIO 29 5.2.1 Retornos clarificado espesadores
primarios 29 5.2.2 Consideraciones de Diseño 29 5.2.3 Cámara de
Repartición 29 5.2.4 Decantadores Primarios 30
5.3 TRATAMIENTO BIOLÓGICO 32
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5.3.1 Retornos centrado espesamiento lodos biológicos 32 5.3.2
Consideraciones de Diseño 32 5.3.3 Cámara de Reparto 33 5.3.4
Estanques de Aeración 33
5.4 CLARIFICACIÓN SECUNDARIA 39 5.4.1 Cámara de Reparto 39 5.4.2
Clarificadores Secundarios 39 5.4.3 Recirculación y Extracción
Lodos Biológicos 40
5.5 DESINFECCIÓN 42 5.5.1 Retorno clarificado pre espesadores
biológicos 42 5.5.2 Cloración Línea de Agua 43 5.5.3 Cloración
Línea de Lodos 44 5.5.4 Equipos Comunes a Instalar para la línea
lodos y la línea agua 44
5.6 CALIDAD AGUA TRATADA 44
6. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE LODOS 45
6.1 CANTIDAD DE LODOS A TRATAR 45 6.2 ESPESAMIENTO DE LODOS
PRIMARIOS 45
6.2.1 Espesadores de Lodos Primarios 46 6.2.2 Bombeo de Lodos
Primarios Espesados 48 6.2.3 Bombeo Sobrenadante 49 6.2.4 Adición
de Cal Espesadores 51
6.3 TAMIZADO DE LODOS PRIMARIOS 52 6.4 PRE-ESPESADORES DE LODOS
ACTIVADOS RESIDUALES 53
6.4.1 Pre-Espesadoress 54 6.4.2 Cámara de Re-aireación de Lodos
Pre-Espesados 55
6.5 ESPESAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS RESIDUALES 58 6.5.1 Bombeo de
Lodos Pre-espesados hacia Centrífugas 58 6.5.2 Centrífugas 59 6.5.3
Dosificación de Polímero 62 6.5.4 Retorno de Centrado de
Centrífugas de Espesamiento 64
6.6 ALMACENAMIENTO DE LODOS BIOLÓGICOS ESPESADOS 64
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6.7 HIDRÓLISIS TÉRMICA DE LODOS – CAMBI 66 6.7.1 Bombas de
Transferencia a Hidrólisis Térmica 66 6.7.2 Resumen equipos
Hidrólisis Térmica de Lodos 66
6.8 ENFRIAMIENTO DE LODOS SALIDA HIDRÓLISIS TÉRMICA DE LODOS 69
6.8.1 Datos de Base: Caudales y Temperaturas 69 6.8.2 Resumen
Intercambiador Enfriamiento de Lodos Biológicos Hidrolizados
71
6.9 DIGESTIÓN ANAERÓBICA DE LODOS 71 6.9.1 Cámara de Lodos
Primarios 71 6.9.2 Bombeo de Lodos Primarios Hacia Digestión 73
6.9.3 Circuito de Mezcla de Lodos Primarios y Lodos Biológicos
Hidrolizados 75 6.9.4 Balance Térmico de la Mezcla de Lodos 77
6.9.5 Bombas de Mezcla de Lodos – Circuito de Mezcla 80 6.9.6
Alimentación Digestores 80 6.9.7 Digestión Anaeróbica de Lodos 83
6.9.8 Digestión – Manejo de Biogás 89
6.10 ALMACENAMIENTO DE LODOS DIGERIDOS 91 6.11 DESHIDRATACIÓN DE
LODOS DIGERIDOS 93
6.11.1 Centrífugas 93 6.11.2 Bombas de Alimentación Centrífugas 96
6.11.3 Dosificación de Polímero 97 6.11.4 Tornillos Transportadores
de Lodos Deshidratados 99 6.11.5 Containers de Lodos Deshidratados
99
6.12 CASOS ESPECIALES DESHIDRATACIÓN 99 6.12.1 Deshidratación de
Lodos Primarios Espesados (By Pass Provisorio) 99 6.12.2
Deshidratación de Lodos Mixtos 101
6.13 ENCALADO DE LODOS DESHIDRATADOS NO DIGERIDOS 101 6.13.1
Almacenamiento y Dosificación de Cal 101 6.13.2 Bombas de Lodos
Encalados a Silo 103 6.13.3 Silos de Lodos Deshidratados 103
6.14 RETORNOS LÍNEA LODOS (ESPESAM. Y CENTRIFUGACIÓN) 104 6.14.1
Caudales 104 6.14.2 Bombeos 104
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1. INTRODUCCIÓN El presente documento contiene el dimensionamiento
de las diferentes unidades de proceso que
conforman la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO y un
detalle de las
modificaciones y rehabilitaciones a realizar en la actual Planta de
Tratamiento de Aguas Servidas
EL TREBAL, las dos plantas hacen parte del Plan de Desarrollo para
el tratamiento de las aguas
servidas del Gran Santiago. La PTAS TREBAL - MAPOCHO atenderá,
además de la demanda de
la subcuenca Maipo; la demanda de la subcuenca Mapocho
correspondiente al sector Norte del
“Gran Santiago”, no tratada en la PTAS La Farfana.
La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO estará ubicada
dentro del recinto de la
actual Planta EL TREBAL, ubicada en la localidad de El Trebal, en
la comuna de Padre Hurtado,
Provincia de Talagante, en la Región Metropolitana. El recinto está
limitado al norte y al oeste por
cerros, al este por el pueblito El Trebal y al sur por el Río
Mapocho.
La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO, la igual que la
planta EL TREBAL,
consiste en el tratamiento biológico de las aguas servidas mediante
el proceso convencional de
lodos activados. Las aguas crudas afluentes son tratadas mediante
un tratamiento preliminar (o
pretratamiento) a través de rejas medianas y finas automáticas,
clarificación primaria, tratamiento
biológico secundario de lodos activados convencional, clarificación
secundaria y desinfección del
efluente final. Los lodos retirados de los procesos de tratamiento
de las aguas servidas (lodos
primarios y biológicos secundarios) serán tratados mediante
espesamiento separado, hidrólisis
térmica (lodos biológicos) digestión anaeróbica mesofílica,
desaguado y encalado.
El proyecto global contempla 3 etapas o fases de implementación,
con una capacidad de 2,2 m3/s
cada una (ver 2.1.1).
• Módulos 1 y 2: que integran las 8 líneas existentes en la PTAS EL
TREBAL.
• Módulo 3 de 2,2 m3/s incluye la construcción de un nuevo
pretratamiento para el conjunto
EL TREBAL - MAPOCHO y las modificaciones, rehabilitaciones de
ciertas obras de la
Planta EL TREBAL existente.
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• Módulo 4 de 2,2 m3/s vendría a completar el módulo 3, formando
una unidad de 4,4 m3/s
similar a la planta existente.
Módulo 5 de 2,2 m3/s contemplado a título provisional si el aumento
de la población lo requiere.
1.1 DOCUMENTOS DE REFERENCIA DGT-E-16700-ESQ-0000-IP-001 - BALANCE
DE MASAS
2. CAPACIDAD DE TRATAMIENTO Y GARANTÍAS Los siguientes valores son
de acuerdo con las "Bases Técnicas Construcción":
2.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA CRUDA 2.1.1 Capacidad Hidráulica La
Planta de Tratamiento de Aguas Servidas El Trebal, está actualmente
dimensionada para un
caudal de tratamiento de 380.160 m3/d con posibilidad de tratar
7,48 m3/s en punta (factor de
punta = 1,7).
De acuerdo con las Bases Técnicas de Construcción el aumento de
capacidad se realizará en tres
fases:
Fase I - Módulo 3 (Diciembre de 2011): 570.240 m3/d con un caudal
peak de 12,17 m3/s (Factor
peak = 1,84) Fase II - Módulo 4 (Aproximadamente en 2018): 760.320
m3/d con un caudal peak de 16,03 m3/s
(Factor peak = 1,82)
Fase III - Módulo 5 (Incierto): 950.400 m3/d con un caudal peak de
19,5 m3/s (Factor peak = 1,77).
PARÁMETRO UNIDAD FASE I FASE II FASE III CAUDAL m3/s 6,60 8,80
11,00
CAUDAL MÁXIMO HORARIO m3/s 12,17 16,03 19,50
COEFICIENTE DE PUNTA 1,84 1,82 1,77
FACTOR CAUDAL MÍNIMO HORARIO 0,35
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El diseño de las unidades de tratamiento prevé la posibilidad de
funcionar en condiciones de punta
considerando:
(N-1) unidades para cada conjunto de 4.4 m3/s
(N-1) Unidades para el conjunto de 6,6 m3/s en la Fase I
2.1.2 Condiciones de Temperatura – Precipitaciones
AGUA
TEMPERATURA MEDIA EN INVIERNO ºC 15
TEMPERATURA MEDIA EN VERANO ºC 22
TEMPERATURA MÍNIMA ºC 14
TEMPERATURA MÁXIMA ºC 25
AIRE
TEMPERATURA MEDIA EN INVIERNO ºC 6
TEMPERATURA MEDIA EN VERANO ºC 22
TEMPERATURA MÍNIMA DEL AIRE ºC -4
TEMPERATURA MÁXIMA DEL AIRE ºC 35 Para cálculos se considera una
altura sobre el nivel del mar de 420 m.s.n.m en la planta de
acuerdo con las Bases de Construcción.
Cargas Contaminantes a la Entrada de la Planta
PARÁMETRO UNIDAD VALOR
MAGNESIO mg/l 18
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CAUDALES Y CARGAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LA FASE I (6,6
m3/s)
PARÁMETRO UNIDAD MEDIO ANUAL MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL MÁXIMO DIARIO
CAUDAL DIARIO m3/d 570.240 596.160 644.544 679.104 COEFICIENTE DE
PEAK 1,00 1,05 1,13 1,19
F.P. HORARIO1 1,84 1,76 1,63 1,55 mg/l 302 323 338 399 kg/d 172.212
192.560 217.856 270.962 SST
Coef. Peak 1,00 1,12 1,26 1,57 mg/l 241 258 270 319
MV kg/d 137.428 153.809 174.027 216.634
% MV % 80 80 80 80 mg/l 252 269 278 321 kg/d 143.700 160.367
179.183 217.992 DBO5 TOTAL
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 586 626 647 747 kg/d 334.161
373.196 417.020 507.291 DQO
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 53,7 57,5 59,9 69,4
NTK kg/d 30.622 34.279 38.608 47.130
m 12,0 12,9 13,4 15,5 P TOTAL
kg/d 6.843 7.690 8.637 10.526 CAUDALES Y CARGAS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE LA FASE II (8,8 m3/s)
PARÁMETRO UNIDAD MEDIO ANUAL MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO
CAUDAL DIARIO m3/d 760.320 794.880 859.680 904.608 COEFICIENTE DE
PEAK 1,00 1,05 1,13 1,19
F.P. HORARIO2 1,82 1,74 1,61 1,53 mg/l 299 320 336 396 kg/d 227.336
254.362 288.852 358.225 SST
Coef. Peak 1,00 1,12 1,27 1,58 mg/l 239 256 269 317 MV kg/d 181.716
203.489 231.254 286.761
% MV % 80 80 80 80 mg/l 249 267 276 318 kg/d 189.320 212.233
237.272 287.665 DBO5 TOTAL
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 577 617 637 736 kg/d 438.705
490.441 547.616 665.791 DQO
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52
1 Se determina considerando el caudal máximo horario de 12,17 m3/s.
2 Se determina considerando el caudal máximo horario de 16,03
m3/s.
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MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO
mg/l 54,0 57,9 60,2 69,9 NTK kg/d 41.057 46.024 51.753 63.232 m
11,9 12,8 13,3 15,4 P TOTAL
kg/d 9.048 10.174 11.434 13.931
En general, el dimensionamiento de la planta se ha realizado
considerando los caudales y cargas
establecidos en el Artículo 4 de las Bases Técnicas de Construcción
y la calidad del efluente
tratado establecido en el Artículo 5 de las mismas bases. Para el
cálculo del tratamiento biológico
y del tratamiento de lodos, se ha considerado lo establecido en el
numeral 8.06 de las Bases
Técnicas de Construcción, es decir:
• Producción de lodos biológicos: Carga Máxima Diaria a 14ºC
• Demanda de Oxígeno: Correspondiente a la Carga Máxima Horaria en
DBO5 más la
demanda endógena del lodo a 25ºC.
• Espesamiento de Lodos Biológicos: Carga máxima Diaria a
14ºC.
• Digestión: Carga máxima a 5 días.
• Deshidratación: Carga Máxima Diaria, considerando un posible by
pass del digestor para el
lodo primario generado en cada fase.
Se presentan los cálculos para las siguientes condiciones de
acuerdo con las bases técnicas:
• Condición Media Anual
• Condición Máxima Mensual
• Condición Máxima Diaria
2.2 GARANTÍAS SOBRE EL AGUA TRATADA
Las Normas para la descarga son aquellas indicadas en la Tabla No.
1 de la "Norma de Emisión
Relativa a Descargas de Residuos Líquidos a Aguas Superficiales"
(Decreto DS Nº 90/2000 del
MINSEGPRES), y en particular:
DBO5 TOTAL mg/l 35
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P Total mg/l 10
COLIFORMES FECALES mg/l 1000
2.3 GARANTÍAS SOBRE LA CALIDAD DEL LODO Se considera lo establecido
en el "Reglamento para el Manejo de Lodos Generados en Plantas
de
Tratamiento de Aguas", DS 123 de 30 de Agosto de 2006, el cual
corresponde a una adaptación
de la Norma 40 CFR 503 de los EE.UU.
Como el proceso de tratamiento de lodos considera la estabilización
anaeróbica, con disponibilidad
de un proceso alternativo en base a adición de Cal, lo cual conduce
a la producción de un lodo
Clase B según la EPA, se considera la siguiente calidad en los
lodos generados:
Estabilización anaeróbica mesofílica: Remoción de SSV superior al
45% en el proceso de
digestión.
Estabilización por agregado de material alcalino: el lodo deberá
mantener por 2 horas un pH > 12
y por las siguientes 22 horas un pH > 11,5.
Además se considera lo siguiente:
Sequedad de los lodos: > 25%.
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3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO El diseño de la Planta de Aguas
Servidas MAPOCHO toma en cuenta las unidades de la planta
existente, EL TREBAL. Las unidades básicas de tratamiento son las
siguientes:
PROCESO COMENTARIO PRETRATAMIENTO
Retención de Gruesos
Desbaste Fino (6 mm)
Obra completamente nueva que servirá tanto a la
Planta EL TREBAL como a la Planta MAPOCHO,
se construirá para la capacidad final de 11 m3/s y
se equipa en la primera fase para la capacidad de
6,6 m3/s.
Cámara que divide el flujo hacia los diferentes
módulos. Se construirá para la capacidad final de
11 m3/s y se equipa para 6,6 m3/s.
Se construirán además dos canaletas Parshall
que miden los caudales de alimentación de los
módulos 1&2 y 3&4.
TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO
Desgasificación de Lodos Activados
Desinfección
Se construye el módulo 3 – 2,2 m3/s para llevar la
capacidad de la planta a 6,6 m3/s. Los
clarificadores primarios son similares a los
existentes en la planta El Trebal. Los estanques
de aireación siguen el diseño de la Planta La
Farfana.
similares a los existentes, llevando la capacidad
de tratamiento de lodos primarios a 6,6 m3/s.
Extracción y Concentración de Espumas Primarias Se construye para
los módulos 1, 2 y 3.
Pre-espesamiento de Lodos Activados Residuales
De acuerdo con las bases técnicas, para el
módulo 3 se construyen dos pre-esperadores
similares a los existentes. Para el módulo 4 se
contempla la construcción de 2 pre-espesadores
adicionales.
centrífugas)
correspondiente a un caudal de tratamiento de
6,6 m3/s (módulos 1, 2 y 3).
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Residuales
correspondiente a un caudal de tratamiento de
6,6 m3/s (módulos 1, 2 y 3).
Mezcla de Lodos Primarios Espesados / Lodos
Activados Residuales espesados y tratados
térmicamente.
Se diseña considerando la producción de lodos
primarios y biológicos de los módulos 1, 2 , 3, y 4.
Bombeo a Digestión
enfriamiento generadores y calderas existentes)
Se considera la construcción de un digestor que
servirá a los módulos 3 y 4, llevando la capacidad
de digestión a 8,8 m3/s
Manejo de Biogás (Gasómetro y Antorcha)
Se considera la instalación de un nuevo
gasómetro para el módulo 3.
La antorcha nueva tendrá la capacidad junto con
las existentes de eliminar la producción de biogás
generada a 8.8 m3/s.
m3/s. Se considera así mismo la instalación de un
lavado de biogás químico.
Manejo de Lodos Deshidratados
correspondiente a un caudal de 6,6 m3/s
(módulos 1, 2 y 3).
Generación de energía a partir de Biogás
Se diseña para la producción de biogás
correspondiente a un caudal tratado de 8,8 m3/s y
se equipa para la producción de 6,6 m3/s.
Tratamiento de Aire Contaminado Pretratamiento Dimensionado para 11
m3/s.
Tratamiento de Aire Contaminado Manejo de Lodos Dimensionado para
11 m3/s.
D ES
Tratamiento de Aire Contaminado Unidades Menores Dimensionado para
11 m3/s.
3.1 PROCESO GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE AGUAS Las aguas
servidas sin tratar llegarán a los dos (2) pozos (uno por el
emisario EL TREBAL y otro
por el emisario MAPOCHO) de remoción de sólidos gruesos dispuestos
en la entrada al
pretratamiento. En este En este pozo son retenidos los sólidos
flotantes de grandes dimensiones y
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los sólidos pesados. El sistema de remoción del material acumulado
se hará mediante un equipo
mecanizado tipo Clam Shell.
A continuación las aguas servidas pasarán hacia un sistema de
cribado manual (100 mm), un
sistema de desbaste mediano automático (40 mm) y hacia un sistema
de desbaste fino / tamizado
automático (6 mm de espacio entre barrotes). Luego el agua para a
los desarenadores -
desengrasadores aireados para remoción de arenas y grasas, de allí
a una obra de reparto hacia
los decantadores primarios y finalmente al dispositivo de medición
de flujo mediante canaletas
Parshall.
Los residuos del desbaste serán lavados, desaguados y compactados
previo a su disposición final.
Las arenas serán removidas automáticamente de los desarenadores y
luego serán lavadas en un
clasificador de arenas, mientras que los flotantes (grasas) serán
recolectados y posteriormente
enviados a un sistema de concentración.
A la salida de pretratamiento una cámara de reparto general
permitirá el reparto del flujo hacia los
diferentes módulos. En caso de parada de una unidad (decantador
primario, tanque de aireación o
decantador secundario), esa cámara permitirá desviar parte del agua
hacia el o los módulos
"completos".
A continuación de las unidades de tratamiento preliminar, el flujo
de aguas servidas entrará a los
decantadores primarios. Las cámaras de reparto a estas unidades son
de flujo ascendente con
vertederos periféricos geométricamente iguales, no influenciados
por aguas abajo, lo que asegura
la repartición adecuada del caudal. Las salidas de los canales de
medición de caudal, ubicadas
aguas arriba, serán diseñadas para evitar el transporte de burbujas
de aire, además una cámara
de puesta al aire, ubicada a la salida de los canales de medición,
eliminará las burbujas que
hubieran quedado eventualmente.
Las unidades de la línea de agua descritas anteriormente tendrán el
mismo esquema que la línea
existente: mismo diámetro de los decantadores primarios y
secundarios y mismo volumen de los
tanques de aireación. Los tanques de aireación tendrán una
geometría diferente (similar a los
tanques de aireación de la Planta LA FARFANA), con un flujo pistón
de cuatro (4) celdas seguido
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de un carrusel para asegurar la mezcla y la aireación. Este
carrusel permite una buena aireación
de los lodos sin sobre consumo de aire y el control de la
desnitrificación en caso de producirse.
Los lodos primarios se extraerán y se enviarán a un tratamiento
específico previo a la digestión.
Las espumas primarias serán bombeadas hacia un concentrador antes
de su disposición final.
Cada decantador, los nuevos como los existentes, serán equipados de
un pozo de recolección de
espumas con su bomba. Los decantadores nuevos contarán con un
concentrador que servirá,
también, para la ampliación del Módulo 4. Los decantadores
existentes serán equipados de su
propio concentrador.
El líquido decantado fluirá desde cada una de las unidades de
clarificación primaria hacia las
cámaras de distribución de la aireación, donde se mezclará con el
lodo activado recirculado, para
dividir el flujo resultante en partes iguales a los estanques de
aireación de la etapa secundaria.
Las aguas fluyen desde el extremo de salida de los estaques de
aireación a través de vertederos
con nivel fijo hacia las cámaras de distribución, semejantes a las
anteriores en donde el caudal se
dividirá equitativamente entre los clarificadores secundarios.
Estas cámaras de distribución
actuarán también como estanques de desgasificación, impidiendo la
entrada de burbujas en los
clarificadores secundarios.
El efluente clarificado será conducido al tanque de contacto de
cloro. El caudal de agua tratada se
medirá mediante canaleta Parshall antes de ser descargado al río
Mapocho.
El lodo sedimentado en los clarificadores secundarios, se extraerá
continuamente a una estación
de bombeo, desde donde se impulsará, una parte volverá a la cámara
de distribución de los
estanques de aireación (lodo activado recirculado), y el lodo
activado residual que se enviará al
proceso de tratamiento de lodos biológicos excedentes.
Existe en la línea de agua un by-pass parcial para derivar las
aguas después del tratamiento
preliminar y después de la decantación primaria, hacia la
desinfección o hacia la cámara de carga
del efluente.
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Desde los clarificadores primarios, se extraerá en forma automática
y programada, los lodos
primarios con una concentración de 0,5% aproximadamente. Desde allí
serán dirigidos hacia una
etapa de espesamiento. Las espumas recuperadas de los
clarificadores primarios serán dirigidas
hacia un tratamiento de desnatado. Los lodos primarios espesados
son conducidos a un tamizado
(5 mm) para proteger la digestión en contra de las hilazas y de
este tamizado son conducidos por
gravedad a una cámara de lodos primarios desde donde son bombeados
hacia los digestores
pasando antes por el circuito de mezcla.
Los lodos activados en exceso, conjuntamente con las espumas
secundarias, pasarán dos (2)
etapas de espesamiento. Primero un pre-espesamiento para
estabilizar la concentración antes de
la siguiente etapa, segundo un espesamiento mediante centrífugas
donde los lodos son espesados
para alcanzar una concentración dentro del rango 15 - 17%.
De los procesos de espesamiento, los lodos biológicos son
conducidos a un tratamiento térmico,
hidrólisis térmica, para mejorar la eliminación de las materias
volátiles en el proceso de la digestión
anaerobia. Después del proceso de hidrólisis, los lodos son
conducidos al circuito de mezcla
donde son mezclados con los lodos primarios espesados antes de la
digestión.
Los lodos activados salen de la hidrólisis térmica a una
temperatura de unos 100ºC, serán
enfriados y mezclados con los lodos primarios para llegar a una
temperatura cercana a la de la
digestión anaeróbica (35 - 37ºC). Es decir, que la mayoría del
tiempo se necesitará poco calor para
llevar los lodos a la temperatura de la digestión. Se utilizará el
circuito de enfriamiento de los
grupos electrógenos de biogás para calentar los digestores. En caso
de parada de los grupos
(mantenimiento) se podrá utilizar la caldera existente.
Los lodos mezclados primarios y activados en exceso, se bombearán a
los digestores
anaeróbicos, los que contarán con calentamiento de lodo en
intercambiador de calor lodo / agua,
mezcla del digestor por medio de gas, extracción y quemado de gas
existente.
La descarga de los digestores pasará por gravedad a los estanques
de almacenamiento de lodos
digeridos y de aquí, después de un período de retención, se
bombearán a las centrífugas para sus
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desaguado. Está prevista la posibilidad de mezclar los lodos
deshidratados con cal para estabilizar
los lodos crudos en caso de indisponibilidad de la digestión
anaeróbica. 3.3 PROCESO GENERAL - RETORNOS
Las Bases técnicas en el Numeral 8.03.1 establecen los siguientes
puntos de retorno:
• El clarificado de los espesadores primarios retornará,
debidamente homogenizado, al
tratamiento primario que le dio origen.
• El clarificado de pre-espesadores se descargará junto al efluente
del tratamiento
secundario.
• Los retornos del espesamiento de lodos biológicos se deberá poder
enviar a tratamiento
biológico de cada Planta y a tratamiento primario dependiente de
las condiciones
operativas, distribuido de manera homogénea en cada planta.
• Los retornos de centrifugado de lodo digerido deberán retornar a
tratamiento primario,
distribuido de manera homogénea en la corriente de cada
planta.
Degrémont propone el siguiente esquema de retornos:
• Retornos de pretratamiento serán enviados a la entrada de
desarenadotes
• El clarificado de los espesadores de lodos primarios será
retornado a la entrada de los
decantadores primarios (cámara de By pass de cada módulo) de manera
proporcional al
caudal de alimentación enviado por cada módulo.
• El centrado de las centrífugas de espesamiento y las aguas de
lavado de las centrífugas de
espesamiento y de deshidratación serán retornados a la cámara 660
existente y de ésta
será enviado proporcionalmente mediante válvulas de control y
medidores de caudal, a
cámara de repartición de los decantadores primarios.
• El centrado de las centrífugas de deshidratación será bombeado
desde una cámara de
retorno nueva, hacia la salida de los desarenadores, de forma que
el caudal será
debidamente repartido en los diferentes módulos. Se considera
además el eventual by pass
del centrado hacia la cámara de distribución de los pre-espesadores
de lodos biológicos.
• El sobrenadante de los pre-espesadores de lodos biológicos será
enviado en condición
normal de operación, conjuntamente con el efluente de los
clarificadores secundarios hacia
la desinfección. En caso de aumento de la turbiedad, se podrá
by-pasear el efluente
mediante compuertas hacia la salida de los estanques de aireación
del módulo 3.
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4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO El esquema de tratamiento, para las
líneas de agua y lodos, adoptado para la planta de aguas
servidas de MAPOCHO, conforme las características de las aguas
servidas y la calidad esperada
en el efluente, se muestra en las Figuras 4.1 y 4.2.
FIGURA 4.1
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LODOS PRIMARIOS
ESPESAMIENTO POR CENTRIFUGACIÓN
ESPESADOS
Este esquema aplica a los lodos producidos tanto en la PTAS MAPOCHO
como en la PTAS El Trebal.
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5. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE AGUA 5.1 PRETRATAMIENTO El
dimensionamiento del pretratamiento se realiza para el caudal punta
– Módulos 1 a 5 (11 m3/s). Para memoria,
- Módulos 1 a 2 corresponden a la planta existe de capacidad 4,4
m3/s, - Módulos 1 a 3 corresponden a la planta existente con la
ampliación Módulo 3 de
capacidad 2,2 m3/s (capacidad total 6,6 m3/s), - Módulo 1 a 4
corresponde a la planta existente con la ampliación módulos 3&4
de
capacidad 4,4 m3/s (capacidad total 8,8 m3/s), - Módulo 1 a 5
corresponde a la planta existente con la ampliación Módulo
3&4&5 de
capacidad 6,6 m3/s (capacidad total 11 m3/s).
Caudal Considerado en el diseño: Caudal de punta de aguas crudas (Q
punta) : 19,47 m3/s : 70.092 m3/h 5.1.1 Pozo de Gruesos Se
dimensionan dos pozos de gruesos, uno para cada emisario. En este
pozo se realiza la retención de sólidos de arrastre. Los pozos
estarán equipada con una cuchara tipo mordaza para la remoción de
los sólidos gruesos retenidos en el pozo. Dimensionamiento del pozo
– Cámara El Trebal: Caudal máximo de diseño (Qmáx horario) : 7.79
m3/s Longitud total : 9,7 m Ancho total : 4 m Altura total de agua
: 9,58 m Superficie : 38,8 m2 Volumen total : 315 m3 Longitud pozo
: 7,7 m Ancho pozo : 2,6 m Altura de agua en el pozo : 3 m Volumen
pozo de grueso : 60 m3 Volumen a considerar para tiempo de
retención : 255 m3
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Tiempo de retención : 33 s Dimensionamiento del pozo – Cámara
Mapocho: Caudal máximo de diseño (Qmáx horario) : 11,68 m3/s
Longitud total : 13,1 m Ancho total : 4 m Altura de agua : 9,58 m
Volumen total : 431 m3 Longitud pozo : 11,1 m Ancho pozo : 2,6 m
Altura de agua en el pozo : 3 m Volumen pozo de grueso : 86,6 m3
Volumen a considerar para tiempo de retención : 344,4 m3 Tiempo de
retención (módulos 1 a 5) : 29 s Tiempo de retención (módulos 1 a
4) : 42 s Tiempo de retención (módulos 1 a 3) : 86 s La cámara El
Trebal alimenta 3 canales y la cámara Mapocho alimenta 4 canales.
Cada canal es equipado por 2 rejas verticales manuales. 5.1.2
Desbaste grueso Consiste en 7 canales equipados por rejas manuales
verticales con ancho de barrotes 100 mm. Espacio entra barrotes :
100 mm Ancho canal : 2.000 mm Limpieza : Manual Cantidad canales a
construir : 7 u Cantidad rejas por canal : 2 en serie Cantidad
canales equipados (módulos 1 a 5) : 7*2 u Cantidad canales
equipados (módulos 1 a 4) : 6*2 u Cantidad canales equipados
(módulos 1 a 3) : 5*2 U Caudal de diseño por canal : 2,78 m3/s
5.1.3 Desbaste mediano Consiste en 8 canales equipados por rejas
medianas con ancho de barrotes de 40 mm.
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Espacio entra barrotes : 40 mm Ancho canal : 1.600 mm Limpieza :
Automática Cantidad canales a construir : 8 u Cantidad canales
equipados (módulos 1 a 5) : 8 (7+1) u Cantidad canales equipados
(módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a
3) : 6 (5+1) u Caudal de diseño por reja (7 en funcionamiento) :
2,78 m3/s Factor de diseño para colección de residuos sólidos
retenidos : 2-5 l/hab./año Población estimada : 6054.028 hab
Volumen máximo de residuos sólidos húmedos a recolectar : 83 m3/d
Peso específico de los residuos : 600 – 1.100 Kg/m3 Porcentaje de
materia seca de los residuos medianos : 10 – 15 % Porcentaje de
materia seca de los residuos medianos lavados y compactados
: 40 %
:
3 m3/h
Capacidad máxima seleccionada : 4,0 m3/h Compactador - lavador de
desechos medianos: Tipo equipo : Tornillo desaguador Cantidad de
Compactadores : 4 u Cantidad de rejas medianas por compactador -
lavador : 2 u Capacidad máxima seleccionada por compactador –
lavador : 4 m3/h Reducción mínima de volumen de los residuos : 60 %
5.1.4 Desbaste fino Consiste en rejas finas tipo stepscreen con
ancho de barrotes de 40 mm. Espacio entra barrotes : 6 mm
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Ancho canal : 1.600 mm Limpieza : Automática Cantidad canales a
construir : 8 u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 5) : 8
(7+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u
Cantidad canales equipados (módulos 1 a 3) : 6 (5+1) u Caudal de
diseño por reja (7 en funcionamiento) : 2,78 m3/s Factor de diseño
para colección de residuos sólidos retenidos : 10-15 l/hab./año
Población estimada : 6054.028 hab Volumen máximo de residuos
sólidos húmedos a recolectar : 250 m3/d Porcentaje de materia seca
de los residuos finos lavados y compactados
: 40 %
:
7,8 m3/h
Capacidad máxima seleccionada : 8,0 m3/h Compactador - lavador de
desechos finos: Cantidad de Compactadores : 4 u Cantidad de rejas
medianas por compactador - lavador : 2 u Capacidad máxima
seleccionada por compactador – lavador : 8 m3/h Reducción mínima de
volumen de los residuos : 60 % 5.1.5 Desarenadores –
Desengrasadores Consiste en una unidad de tratamiento donde se
realiza el desarenado y la recuperación de flotantes. Está
constituido por un puente rastra equipado por un sistema de
extracción de arenas y un barredor de superficie para recolección
de los flotantes. Caudal Considerado en el Diseño: Caudal de punta
de aguas crudas (Q punta horario) : 19,47 m3/s
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Dimensionamiento Hidráulico: Tipo de desarenadores : Corredor doble
(2 canales) Ancho de cada desarenador : 8 = 2 * 4 m Longitud : 33,4
m Superficie unitaria : 267 m2 Cantidad canales a construir : 8 u
Cantidad desarenadores (módulos 1 a 5) : 8 (7+1) u Cantidad
desarenadores (módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u Cantidad desarenadores
(módulos 1 a 3) : 6 (5+1) u Caudal de diseño por reja (7 en
funcionamiento) : 2,78 m3/s Área total de diseño : 1.869 = 7*267 m2
Carga hidráulica de diseño : 37,5 m3/m2.h Volumen unitario
aproximado : 1.800 m3 Tiempo de retención (módulos 1 a 5) : 11 min.
Tiempo de retención (módulos 1 a 4) : 11 min. Tiempo de retención
(módulos 1 a 3) : 12 min. Aireación: Tecnología del desarenador :
AMV (Aireadores mecánicos tipo
Aeroflot y Vibrairs) Aeroflots:
Tipo de aireadores mecánicos : Aeroflot F 321 Cantidad de
aireadores por desarenador : 10 u Potencia de agitación volumétrica
: 32,5 W/m3 Volumen de acción de los aireadores mecánicos : 658 m3
Potencia de agitación requerida por desarenador : 21,4 kW Potencia
unitaria requerida para los Aeroflot : 2,1 kW Potencia absorbida al
eje de los Aeroflot seleccionados : 2,2 kW
Vibrairs: Cantidad requerida de Vibrairs por desarenador : 72 u
Caudal de aire requerido para Vibrairs por desarenador : 640 Nm3/h
Aire por Vibrair : 8,8 Nm3/h
Producción de aire para desarenadores: Caudal total de aire
requerido (7 desarenadores) : 5.120 Nm3/h Cantidad total de
sopladores para Vibrairs : 5 (4 + 1) u Caudal de aire requerida por
soplador : 1.300 Nm3/h
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5.1.5.1 Retorno de la deshidratación A la salida de los
desarenadores, se consideran los siguientes caudales máximos de
retorno de la deshidratación:
unidad 6,6 m3/s 8,8 m3/s 11 m3/s SST Kg SST/d 4.508 5.967
7.461
Caudal máximo diario m3/d 3.891 5.203 6.505
Caudal horario m3/h 243 325 406
Bombeo Cantidad bombas de retorno (módulos 1 a 3) : 3(2+1) u
Cantidad bombas de retorno (módulos 1 a 4) : 3(2+1) u Cantidad
bombas de retorno (módulos 1 a 5) : 4(3+1) u Caudal unitario : 100
m3/h 5.1.5.2 Manejo de arenas Extracción de arenas: Tipo de
dispositivo de extracción de arenas : Air lift Cantidad Air lift
por desarenador
: 2 (1 por canal)
u
Caudal unitario (caudal de aguas con 5% de arenas a
transferir)
: 30 m3/h
Cámara de Bombeo de arenas: Cantidad de cámaras de bombeo de arenas
a construir : 4
(1 pozo para 2 desarenadores )
u
Cantidad de cámaras de bombeo de arenas a equipar (módulos 1 a
5)
: 4 u
Cantidad de cámaras de bombeo de arenas a equipar (módulos 1 a
4)
: 4 u
Cantidad de cámaras de bombeo de arenas a equipar (módulos 1 a
3)
: 3 u
Bombas de arenas: Tipo : vortex Cantidad de bombas por cámara : 2
u
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:
24 h/d
Clasificador de arenas: Tipo : Tornillo desaguador Cantidad de
clasificadores de arena por cámara de bombeo : 1 u Cantidad de
clasificadores de arena (módulos 1 a 5) : 4 u Cantidad de
clasificadores de arena (módulos 1 a 4) : 4 u Cantidad de
clasificadores de arena (módulos 1 a 3) : 3 u Capacidad unitaria
máxima por clasificador : 126 m3/h Tiempo de funcionamiento de los
clasificadores de arena : 24 h/d Contenedor de arenas: Arenas a la
salida del clasificador : 40 l/1000 m3 Cantidad contenedores
(módulos 1 a 5) : 4 u Cantidad contenedores (módulos 1 a 4) : 4 u
Cantidad contenedores (módulos 1 a 3) : 3 u Volumen unitario
contenedor : 20 m3 Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 5) :
1,2 d Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 4) : 1,5 d Capacidad
de almacenamiento (módulos 1 a 3) : 1,4 d Sequedad de la arena a la
salida del clasificador : ± 50 % MS Densidad : 1,7 ± 0,3 Tasa de
material volátil máxima (en peso) : 40 % Tasa de remoción arena de
tamaña superior a 0.2 mm : 94 % 5.1.5.3 Manejo de grasas Extracción
de grasas: Tasa de producción de grasas a la salida del
desengrasador : 24 l/1000 m3 Volumen máximo de grasas (módulos 1 a
5) : 40 m3/d Volumen máximo de grasas (módulos 1 a 4) : 33 m3/d
Volumen máximo de grasas (módulos 1 a 3) : 20 m3/d Sequedad de la
grasas : 30-50 % Densidad : 0,9
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Tasa de material volátil : 90 ± 8 % MS Cámara de Bombeo de grasas:
Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a construir : 4
(1 pozo para 2 desarenadores )
u
Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a equipar (módulos 1 a
5)
: 4 u
Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a equipar (módulos 1 a
4)
: 4 u
Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a equipar (módulos 1 a
3)
: 3 u
Bombas de grasas: Tipo : Lóbulos Cantidad de bombas por cámara : 2
(1+1) u Caudal unitario para las bombas de transferencia de grasas
: 5 m3/h Concentrador a grasas: Tipo : pedalo Cantidad de
concentrador : 1 u Capacidad del concentrador : 10 m3/h Rendimiento
del concentrador : 25 % Contenedor de grasas: Volumen de grasas a
la salida del concentrador (módulos 1 a 5)
: 10 m3/d
Volumen de grasas a la salida del concentrador (módulos 1 a
4)
: 8,25 m3/d
Volumen de grasas a la salida del concentrador (módulos 1 a
3)
: 5 m3/d
Volumen unitario contenedor : 20 m3 Cantidad contenedores : 1 u
Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 5) : 2 d Capacidad de
almacenamiento (módulos 1 a 4) : 2,5 d Capacidad de almacenamiento
(módulos 1 a 3) : 4 d
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5.1.5.4 Retornos a cabeza de los desarenadores Se consideran los
siguientes caudales de retorno máximos para las diferentes fases
del proyecto:
unidad 6,6 m3/s 8,8 m3/s 11 m3/s Tratamiento de arenas m3/h 300 360
420
Desodorización pretratamiento m3/h 11 11 11
Tratamiento de grasas m3/h 20 20 20
Lavado tornillos, rejas, canaletas desarenadores, otros m3/h 95 95
95
TOTAL m3/h 426 486 546
Bombeo: Cantidad bombas de retorno : 2 u Caudal unitario : 350 m3/h
Estos retornos no se consideran en el balance. 5.1.6 Estación de
Recepción de Camiones Limpiafosa Cantidad total cámaras de
recepción : 3 u Cantidad cámara de recepción 24 m3 : 1 u Cantidad
cámara de recepción 12 m3 : 2 u Cantidad agitador por cámara : 1 u
Rejas Cantidad rejas por cámara : 1 u Malla : 10 mm Tipo
transportador residuos de rejas : Tornillo Cantidad tornillo por
reja : 1 u Capacidad del tornillo : 2 m3/h Cámara de bombeo
Cantidad cámara de bombeo : 1 u Cantidad bombas por cámara : 2
(1+1) u Tipo : sumergible Caudal unitario : 25 m3/h
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5.1.7 Cámara de Repartición General 5.1.7.1 Cámara de Repartición
La cámara de repartición principal hacia los módulos estará
alimentada por dos cajones viniendo del canal de salida de los
desarenadores. La entrada a la cámara se hará por la parte inferior
central. En la parte alta, 60 vertederos de misma longitud
permitirán el reparto del flujo hacia los cincos módulos: - Módulos
1 y 2 con 24 vertederos, - Módulos 3 y 4 con 24 vertedores, -
Módulo 5 con 12 vertedores. El manejo de los vertedores por medio
de compuertas tipo ataguías permitirá repartir hacia los 5 módulos
los caudales equivalentes al número de unidades funcionando en uno
de ellos. Caudal de punta de aguas crudas (Q punta horario) : 19,47
m3/s Cantidad vertederos total funcionamiento normal : 60 u
Cantidad vertederos total funcionamiento N-1 : 57 u Cantidad
vertederos Módulos 1&2 (funcionamiento normal) : 24 u Cantidad
vertederos Módulos 3&4 (funcionamiento normal) : 24 u Cantidad
vertederos Módulo 5 (funcionamiento normal) : 12 u 5.1.7.2 Medición
de caudal Consisten en canales Parshall instalados aguas debajo de
la cámara de distribución antes de que el agua pre-tratada sea
enviada a la decantación primaria. Tipo sección : Parshall Cantidad
total canales Parshall : 3 u Es previsto un canal Parshall para: -
la línea 1&2 (4.4 m3/s), - la línea 3&4 (4.4 m3/s), - la
línea 5 (2.2 m3/s).
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5.2 TRATAMIENTO PRIMARIO El tratamiento de la planta actual, el
Trebal, compuesto de los módulos 1 y 2, es equipado por seis
decantadores primarios. La ampliación contempla la contracción del
Módulo 3, y luego, los módulos 4 y 5. El tratamiento primario de
los módulos 4 y 5 serán idénticos al Módulo 3. En esta parte,
describiremos el proceso y los equipos para el Módulo 3. 5.2.1
Retornos clarificado espesadores primarios Antes del tratamiento
primario, se consideran los siguientes caudales de retorno de los
espesadores primarios para el modulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal diario 7.098 7.905 8.960 11.072 m3/d
Caudal horario 296 329 373 461 m3/h
Bombeo: Cantidad bombas de retorno módulo 3 : 2 (1+1) u Caudal
unitario : 470 m3/h 5.2.2 Consideraciones de Diseño Los valores de
diseño considerados en la entrada de la decantación primaria
resultan de la suma de las cargas provenientes del pretratamiento,
del retorno de centrados de la deshidratación por centrifugación y
del retorno de clarificados de los espesadores primarios. Los
caudales considerados para el Módulo 3, de acuerdo con el balance
de masa, son los siguientes. Caudal Considerado de diseño Caudal
medio anual (Qmedio anual) - Módulo 3 : 198.001 m3/d : 8.285 m3/h
5.2.3 Cámara de Repartición La cámara de distribución recibirá el
flujo desde la cámara de repartición general.
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La cámara de equirepartición a los decantadores primarios será de
flujo ascendente con vertederos periféricos geométricamente
iguales, lo que asegura la repartición adecuada de caudal. Esa
cámara estará prevista para los módulos 3 y 4. Hasta la
construcción del Módulo 4, solo la mitad de la cámara funcionara
por medio de compuertas tipo ataguías. Esa cámara recolectara las
aguas decantadas para enviarlas a los estanques de aeración.
Características cámara de reparto – Módulo 3: Cantidad cámara de
repartición : 1 u Forma : hexagonal Cantidad vertedores para el
Módulo 3 : 6 u 5.2.4 Decantadores Primarios Características
decantadores – Módulo 3: Cantidad decantadores : 3 u Tipo
decantadores : Circular con puente móvil de rasqueteas Diámetro :
45 m Altura del agua : 4 m Superficie unitaria : 1.590 m2
Volumen unitario : 6.360 m3 Dimensionamiento hidráulico – Módulo
3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal de diseño por decantador 2.762 2.892 3.117 3.325 m3/h
Carga de superficie 1,7 1,8 1,9 2,1 m3/m2.h
Carga de superficie (N -1) 2,6 2,7 2,9 3,1 m3/m2.h
Tiempo de retención 2,3 2,2 2,0 1,9 h
5.2.4.1 Producción y Extracción de Lodos Primarios Producción de
lodos primarios
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Producción lodos primarios
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MV 78 %
Bombeo lodos primarios Cantidad pozo de recolección lodos primarios
: 1 u
Cantidad bombas por pozo : 3 (2+1) u
Tipo bomba : Vortex
Caudal unitario bomba : 250 m3/h 5.2.4.2 Producción y Extracción de
Espumas Remoción de espumas Producción de espumas : 0,1 l/m2.d
Producción total espumas por decantador : 0,15 m3/d Producción
total espumas 3 decantadores : 0,45 m3/d Cantidad pozo de
recolección por decantador : 1 u
Bombeo de espumas Cantidad bomba por cámara de recolección : 1
u
Tipo bomba : Vortex
Tipo concentrador : Pedalo
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
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5.3 TRATAMIENTO BIOLÓGICO Como para la planta existente (módulos
1&2), los 3 decantadores del Módulo 3 alimentarán 4 estanques
de aeración. A salida de la cámara de reparto de los decantadores
primarios, el agua decantada encontrará una arqueta donde se
mezclará con el lodo recirculado antes de llegar a la cámara de
reparto hacia los estanques de aeración. La aireación de las aguas
servidas se logrará mediante un sistema combinado de flujo en
pistón (40% del volumen total del estanque) y carrusel (60% del
volumen total del estanque). El tratamiento biológico de los Módulo
4 y 5 serán idénticos al Módulo 3. Como en la parte precedente,
describiremos el proceso y los equipos del Módulo 3. 5.3.1 Retornos
centrado espesamiento lodos biológicos Antes del tratamiento
biológico, se consideran los siguientes caudales de retorno de los
espesadores de lodos biológicos por centrifugación para el modulo
3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal diario 2.409 2.738 3.123 3.955 m3/d
Caudal horario 100 114 130 165 m3/h
5.3.2 Consideraciones de Diseño Los valores de diseño considerados
a la entrada del tratamiento biológico resultan de la suma de las
cargas provenientes de los decantadores primarios y de los retornos
de clarificados del espesamiento por centrifugación de lodos
biológicos, directamente a la cabeza del tratamiento biológico. Los
caudales y valores considerados, de acuerdo con el balance de masa,
son los siguientes. Caudal Considerado en el diseño Caudal de
diseño (Q medio anual) – Módulo 3 : 205.227 m3/d : 8.066 m3/h
Caudal de recirculación medio (74% Q medio anual a 3,5 g SST/L) :
5.969 m3/h Caudal total : 14.035 m3/h
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MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
SST 23.105 25.984 29.450 36.752 Kg/d
% MV 82.7 82.6 82.6 82.6 %
DBO5 27.817 31.149 34.456 41.316 Kg/d
DQO 60.453 67.770 74.784 89.639 Kg/d
5.3.3 Cámara de Reparto La cámara de distribución recibirá el flujo
desde la arqueta de mezcla con el lodo recirculado. La cámara de
reparto asegura una distribución de caudal igual a los 4 estanques
de aeración. Características cámara de reparto – Módulo 3: Cantidad
cámara de repartición : 1 u Diámetro : 8 m Superficie unitaria : 50
m2 Velocidad ascensional : 0,1-0,5 m/s 5.3.4 Estanques de Aeración
Características estanques de aeración – Módulo 3: Cantidad
estanques de aeración : 4 u Tipo estanque de aeración : Flujo
pistón + carrusel Longitud : 68 m Ancho
: 28,350
Volumen unitario : 11.567 m3
Repartición flujo pistón / volumen global del estanque : 40 %
Volumen flujo pistón por estanque : 4.627 m3 Cantidad celdas : 4 u
Volumen por celda : 1.157 m3 Repartición carrusel / volumen global
del estanque : 60 % Volumen carrusel : 6.940 m3 Sensores de oxigeno
disuelto por estanque : 3 u
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Sensor de Redox por estanque : 1 u Dimensionamiento hidráulico –
Módulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total de diseño (sin recirculación) 8.066 8.436 9.079 9.641
m3/h
Caudal de diseño por estanque (sin
recirculación) 2.016 2.109 2.270 2.410 m3/h
Caudal total de diseño 14.035 14.678 15.797 16.775 m3/h
Caudal de diseño por estanque (con
recirculación) 3.509 3.670 3.949 4.194 m3/h
Tiempo de retención (sin recirculación) 5,7 5,5 5,1 4,8 h
Tiempo de retención (con recirculación) 3,3 3,1 2,9 2,8 h
5.3.4.1 Aeración La aireación se realiza mediante difusores de
burbujas finas. Necesidades en O2 – Considerando todos los
estanques en operación (6,6 m3/s) AOR total por estanque : 524
kgO2/h Reparto AOR zona de pistón por estanque : 65 = (16,25*4) %
Reparto AOR zona carrusel por estanque : 35 % SOTR total por
estanque : 1.136 kgO2/h Necesidades en O2 – Considerando 1 estanque
(11/12) detenido AOR total por estanque : 588 kgO2/h Reparto AOR
zona de pistón por estanque : 65 = (16,25*4) % Reparto AOR zona
carrusel por estanque : 35 % SOTR total por estanque : 1.282 kgO2/h
Necesidades en aire Caudal de aire necesario por estanque : 13.000
Nm3/h Tipo difusores : Membrana a burbuja fina 9’’ Caudal unitario
por difusor (condición N-1, 5 años de uso) : 3,4 @ 4,20 Nm3/h
Cantidad mínima de difusores a instalar por estanque : 3.173 u
Necesidad de aire total para los 4 estanques de aeración : 52.000
Nm3/h Necesidad aire para degasificación : 1.500 Nm3/h La tabla
siguiente “calculo necesidades de aire” describe los precedentes
resultados.
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MEMORIA DE DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA Página: 35 de 105
TABLA CÁLCULO NECESIDADES DE AIRE
mg O2/l
3,76 3,68
Cantidad mínima de difusores a instalar 561 528 528 440 1 116 3
173
Caudal unitario 3,66 3,74 3,42
4. Red de Difusores
33,60 30,60
Caudal de aire 2 051 1 974 1 804 1 654 4 111 11 595,2
Rendimiento difusores 34,10 33,80 33,60
3. Cálculo de Necesidades de Aire
85,15 183,40 524
AOR 85,15 85,15 85,15
Coeficiente peak horario 2,0
AOR 16,25% 16,25% 16,25%
Reparto AOR 65,0%
0,511 0,486T 0,406 0,425 0,468
0,756 0,664
Td (referencia 20ºC) 0,801 0,756 0,756
Tp 0,450 0,500 0,550 0,600 0,650
1. Coeficiente T
1,00 2,00O2 Disuelto 0,50 1,00 1,00
REPARTO DE AIRE DE PROCESO EN LOS ESTANQUES DE AIRECIÓN - TODOS LOS
ESTANQUES EN OPERACIÓN
UNIDAD FLUJO PISTÓN
CARRUSEL TOTAL CELDA 1 CELDA 2 CELDA 3 CELDA 4
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mg O2/l
Nm3/h
Nm3/h/u
u
REPARTO DE AIRE DE PROCESO EN LOS ESTANQUES DE AIRECIÓN - 1
ESTANQUE DETENIDO
UNIDAD FLUJO PISTÓN
1,00 2,00
1. Coeficiente T
Td (referencia 20ºC) 0,801 0,756 0,756 0,756 0,664
Tt (referencia 20ºC) 1,126 1,126 1,126 1,126 1,126
T 0,406 0,425 0,468 0,511 0,486
2. Reparto de las Necesidades en O2
Reparto de los volúmenes 40,0% 60,0%
Reparto AOR 65,0% 35,0%
SOTR 237,8 222,2 204,0 186,0 423,9 1 273,9
3. Cálculo de Necesidades de Aire
Rendimiento difusores 34,10 33,80 33,60 33,60 30,60
Caudal de aire 2 324 2 191 2 024 1 845 4 618 13 002,7
4. Red de Difusores
4,14
Cantidad mínima de difusores a instalar 561 528 528 440 1 116 3
173
Caudal unitario 4,194,14 4,15 3,83
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MEMORIA DE DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA Página: 37 de 105
NOTAS: El caudal máximo de aire a proveer se calcula mediante la
siguiente fórmula:
ηη * 100
mO SOR
mOT AORhNmQ ×=×=
donde: AOR: Cantidad Efectiva de Oxígeno – es la cantidad horaria
de oxígeno consumida para el tratamiento en las condiciones de
punta del funcionamiento de la
estación, (en este caso necesidad total).
SOR: Cantidad de Oxígeno Standard – esta es la AOR corregida para
las condiciones estándar: T agua = 20ºC, Cr = 0 mg/l, agua clara y
se expresa en kg
O2/h SOR = AOR/T
T: Coeficiente de transferencia global T = Tp x Td x Tt
Tp: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido al
paso de agua clara a las condiciones reales de funcionamiento en el
licor mixto.
Td: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido al
déficit de oxígeno, a la presión y a la salinidad.
Tt: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido a
la temperatura. Tt = 1,024(t-20)
mO2: Masa de oxígeno en 1 Nm3 de aire (En condiciones normales, hay
23,15% en peso de oxígeno en el aire y siendo la masa volumétrica
del aire =
1,2935 kg/m3, entonces, mO2 = 1,2935 x 0,2315 = 0,30 kg/Nm3
η = Rendimiento de difusores de burbujas finas
T de cálculo: 25 ºC
Los cálculos son realizados para 6,6 m3/s con un estanque de
aireación detenido sobre el total (8 existentes + 4 de la fase 1).
Es el caso que condiciona el
dimensionamiento.
Caudal de aire por estanque: 13 000 Nm3/h
Número de estanques en operación: 11 u
Caudal total de aire de proceso Q aire Total: 143 000 Nm3/h
Configuración N-1
Para la Planta EL TREBAL (caudal a tratar de 4,4 m3/s), el caudal
de aire requerido es de (Q aire Tanque)*7:
La producción actual de la planta El Trebal es de 37 500 Nm3/h =
112 500 Nm3/h. Es suficiente.
91.000 Nm3/h
Configuración N
Para la Fase 1 de Mapocho (caudal a tratar de 2,2 m3/s), el caudal
es de (Q aire Total)*4/12: 47.667 Nm3/h
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Nota:
Los valores de rendimiento utilizados corresponden a la experiencia
de Degrémont los cuales son
más conservadores que los anunciados por los proveedores. El
dimensionamiento de los
turbocompresores se realiza con nuestro criterio por lo cual si el
proveedor anuncia mejores
rendimientos, se contará con un margen de seguridad
adicional.
5.3.4.2 Agitación Tipo agitadores : “banana” Cantidad agitadores
por estanque : 4 u Velocidad mínima a 30 cm del fondo y de las
paredes : 0.3 m/s Potencia unitaria : 4.4 kW 5.3.4.3 Sopladores de
Aire para Estanques de Aeración Tipo soplador : Turbo compresor
Cantidad sopladores : 3(2+1) u Capacidad : 27.000 Nm3/h
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5.4 CLARIFICACIÓN SECUNDARIA Las aguas, a salida de los 4 estanques
de aeración, llegarán a la cámara de reparto y serán divididas
equitativamente entre los 4 clarificadores secundarios de tipo
succión. 5.4.1 Cámara de Reparto La cámara de reparto a los
clarificadores secundarios del Módulo 3 será de forma circular con
un diámetro suficiente para permitir la desaireación de las
burbujas de aire y evitar la decantación de los sólidos presentes.
Diámetro de la cámara : 13 m Superficie de la cámara : 132.7 m2
Caudal de diseño : 8.066 m3/h Recirculación = 74% Q medio anual :
5.969 m3/h Caudal total : 14.035 m3/h Velocidad ascensional media :
105 m/h
Caudal máximo a través de la cámara condición punta horaria3 :
22.520 m3/h Velocidad ascensional máxima si Q Rec = 100% : 170 m/h
5.4.2 Clarificadores Secundarios Características clarificadores
segundarios – Módulo 3 Cantidad clarificadores secundarios : 4 u
Tipo clarificadores secundarios : Puente diametral de
accionamiento
central Diámetro : 50 m Profundidad de agua : 5 m
Superficie unitaria : 1.963 m2
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total de diseño (sin recirculación) 8.066 8.436 9.079 9.641
m3/h
Caudal de diseño por estanque (sin 2.016 2.109 2.270 2.410
m3/h
3 Se considera una recirculación equivalente al 100% en condición
de punta horaria (caudal de alimentación = 2,2 m3/s * 1.84 (coef.
de punta horaria) = 14.572 m3/h.
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Caudal de diseño por estanque (con
recirculación) 3.509 3.670 3.949 4.194 m3/h
Carga hidráulica (sin recirculación) 1 1,1 1,15 1,2 m3/ m2.h
Carga hidráulica (con recirculación) 1,8 1,9 2 2,1 m3/ m2.h
Tiempo de retención (sin recirculación) 4,9 4,7 4,3 4 h
Tiempo de retención (con recirculación) 2,8 2,7 2,5 2,3 h
5.4.2.1 Producción y Extracción de Espumas Remoción de espumas
Producción de espumas : 0,1 l/m2.d Producción total espumas por
clarificador : 0,18 m3/d Producción total espumas 3 clarificadores
: 0,72 m3/d Cantidad pozo de recolección por clarificador : 1
u
Bombeo de espumas Cantidad bombas por cámara de recolección : 1
u
Tipo bomba : Sumergible
5.4.3 Recirculación y Extracción Lodos Biológicos Tendremos una
estación de recirculación de lodos por el grupo de 4 clarificadores
secundarios. Recirculación lodos biológicos Cantidad bombas en la
estación de recirculación : 4(3+1) u
Tipo bomba : Sumergible de tubo
Caudal unitario bomba : 3.650 m3/h
Caudal máx. recirculado (caso normal) : 10.950 m3/h
: 134 %Q medio anual
: 179 %Q medio anual
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De manera general, consideramos que recirculamos 74% del caudal a
la entrada del tratamiento biológico a 3.5 g/L en SST. El lodo
estará recirculado a la arqueta, ubicada aguas arribas de la cámara
de reparto a los estanques de aeración. En caso de recirculación
del 100% del caudal máximo horario (2,2 m3/seg x 3600 seg/h x 1.84
= 14.573 m3/h) se considera la utilización de las 4 bombas de
recirculación. La experiencia de Farfana ha demostrado que este
requerimiento es muy eventual. A confirmar la necesidad de una
bomba en bodega. Cámara de Bombeo Lodos en Exceso Cantidad cámara
de bombeo lodos en exceso : 1 u
Cantidad bombas por cámara de bombeo : 2(1+1) u
Tipo bomba : sumergible
Dimensiones cámara :
Largo : 8,1 m Ancho : 5,2 m Altura útil : 3,3 m Volumen : 139
m3
Aireación Cámara de Lodos en Exceso Necesidades de oxígeno lodos
(AOR) : 4,0 kg O2/h Concentración de O2 calculada : 2,0 mg/l T:
Coeficiente de transferencia global : 0,464 Necesidad de Oxígeno
agua clara (SOTR) : 8,62 kg O2/h Caudal de aire necesario : 161
Nm3/h Caudal de aire superficial : 3,8 Nm3/h/m2 Caudal unitario
difusores : 3,8 Nm3/h Cantidad de difusores requerida : 42 u Tipo
de difusores : Membrana de burbujas finas 9”
Densidad de aireadores : 1,0 u/m2 Superficie global aireada : 42,1
m2 Utilización de la cámara : 100 % Rendimiento en agua clara de
los aireadores : 17,8 % Rendimiento de oxigenación específica :
5,41 % / m
Soplador de aire : Cantidad de sopladores a instalar : 1 u
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Capacidad requerida por soplador : 161 Nm3/h Capacidad seleccionada
: 160 Nm3/h Extracción lodos en exceso
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Extracción total lodos en exceso 59.626 67.771 77.304 97.897
Kg/d
Extracción lodos en exceso Módulo 3 19.875 22.590 25.768 32.632
Kg/d
Concentración lodos en exceso 3.5 g/l
DBO5 removido Módulo 3 11.573 13.132 14.972 18.912 Kg/d
DQO removido Módulo 3 25.816 29.306 33.408 42.145 Kg/d
% remoción DBO5 41 42 43 45 %
% remoción DQO 43 43 45 47 %
Los lodos en exceso serán tratados en la línea de lodos descrita a
continuación. 5.5 DESINFECCIÓN Las instalaciones existentes
permiten la dosificación de cloro para el agua tratada de la planta
existente de 4.4 m3/s y de los lodos recirculados. El edificio de
cloración esta previsto para la ampliación de la planta. Los
equipos de esta sección consistirán en un sistema de dosificación y
medición de cloro para:
- el nuevo estanque de contacto de cloro y, - la línea de bombeo de
lodo activado recirculado del Módulo 3.
La desinfección del agua tratada será realizada con cloro gaseoso.
El cloro será inyectado después de la clarificación secundaria. El
tanque de contacto del Módulo 4 será idéntico al tanque de contacto
del Módulo 3. El tanque de contacto del módulo 5 y su sistema de
dosificación de cloro, serán idénticos a los del Módulo 3. Como en
la parte precedente, describiremos el proceso y los equipos del
Módulo 3. 5.5.1 Retorno clarificado pre espesadores biológicos
Antes de la desinfección, se consideran los siguientes caudales de
retorno de los pre-espesadores gravitacionales de lodos biológicos
para el modulo 3:
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Caudal diario 3.318 3.772 4.302 5.448 m3/d
Caudal horario 138 157 179 227 m3/h
5.5.2 Cloración Línea de Agua Los caudales considerados, de acuerdo
con el balance de masa, son los siguientes Caudal considerado en el
diseño Caudal de diseño (Q medio anual) - Módulo 3 : 190.392 m3/d :
7.933 m3/h Entrada desinfección – Módulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
SST 25 mg/l
DBO5 18 mg/l
DQO 74 mg/l
Características estanque de contacto de cloro – Módulo 3: Cantidad
estanque de cloro : 1 u Longitud : 78.6 m Ancho : 22.5 m
Profundidad de agua : 4 m
Superficie unitaria : 1.770 m2
Volumen unitario : 7.074 m3 Tiempo de retención máximo ( Q medio
anual) : 54 min Tiempo de retención mínimo ( Q máx. diario) : 45
min Necesidades en cloro – desinfección: Dosis máxima de cloro : 10
mg/l Dosis media de cloro : 5 mg/l Dosis mínima de cloro : 1.5 mg/l
Necesidad cloro a Q máx. diario (10 ppm) : 95 KgCl2/h Necesidad
cloro a Q medio anual (10 ppm) : 80 KgCl2/h Cantidad bombas de
ayuda : 2(1+1) u Caudal unitario : 160 m3/h
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5.5.3 Cloración Línea de Lodos Para el control del bulking en el
tratamiento de lodos activados, se cuenta con la dosificación de
cloro en las líneas de lodo recirculado. Se consideran choques de
cloro para toda la biomasa presente en el sistema biológico
(reactor biológico + clarificador secundario). Biomasa Reactor
Biológico: Se consideran las condiciones más desfavorables, es
decir, una alta concentración en los estanques de aireación (2,5
g/l). De donde la biomasa presente en el reactor biológico será de:
Volumen reactor biológico : 11.567 m3 x 4 = 46.268 m3 Concentración
biomasa contenida en el reactor : 2,5 g/l Cantidad de biomasa
presente en el reactor biológico : 115.670 kg SST Biomasa
Clarificador Secundario: Se consideran así mismo las condiciones
más desfavorables, es decir, recirculación del 100%, concentración
de la recirculación de 5 g/l y un tiempo de residencia de 2 h en el
clarificador, por lo que la biomasa en el clarificador será de:
Cantidad de biomasa presente en el clarificador secundario : (2,2 x
3600)m3/h x 5 g/l x 2h = 79.200 kg SST Cálculo necesidad de cloro
Dosis de cloro para bulking : 5 – 10 kg Cl2/ton SSV/d Cantidad
total de biomasa : 194.870 kg SST Relación SSV/SST : 83 % Cantidad
de SSV : 161.741 kg SSV Cantidad de cloro : 809 – 1.620 kg Cl2/d
5.5.4 Equipos Comunes a Instalar para la línea lodos y la línea
agua Cantidad evaporadores de cloro : 1 u Capacidad unitaria
evaporador : 200 Kg/h Cantidad Clorador : 1 u Capacidad unitaria
clorador : 200 Kg/h 5.6 CALIDAD AGUA TRATADA La calidad del agua
tratada, a salida de la desinfección, es la siguiente:
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MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total Módulos 1 a 3 23.765 24.884 26.906 28.359 m3/h
Caudal - Módulo 3 7.922 8.295 8.969 9.453 m3/h
SST 25 25 25 25 mg/l
DBO5 18 18 19 20 mg/l
DQO 74 75 75 78 mg/l
6. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE LODOS 6.1 CANTIDAD DE LODOS A
TRATAR Según los datos entregados en la Bases Técnicas de
Construcción, la producción de lodos total a
tratar está repartida como se presenta a continuación (ver Balance
de Masas):
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
6,6 m3/s
Cantidad de Lodos Primarios Extraídos 114.870 127.920 144.990
179.500 kg SST/d
Cantidad de Lodos Biológicos Extraídos 59.630 67.770 77.300 97.900
kg SST/d
8,8 m3/s
Cantidad de Lodos Primarios Extraídos 152.840 170.355 193.060
241.900 kg SST/d
Cantidad de Lodos Biológicos Extraídos 77.300 88.130 100.540
125.980 kg SST/d
11 m3/s
Cantidad de Lodos Primarios Extraídos 191.050 212.945 241.220
302.000 kg SST/d
Cantidad de Lodos Biológicos Extraídos 96.630 110.160 125.560
157.500 kg SST/d
% SSV - Lodos Primarios 78,0 78,0 78,0 78,0 %
% SSV - Lodos Biológicos 83,0 83,0 83,1 82,0 %
6.2 ESPESAMIENTO DE LODOS PRIMARIOS
El espesamiento de los lodos primarios se llevará a cabo mediante
espesadores estáticos
gravitacionales del mismo tipo existente. La planta existente
(Módulos 1 y 2) cuenta con 3
espesadores de lodos primarios de 24 m de diámetro. Las bases
establecen la construcción de 3
espesadores idénticos para los Módulos 3 y 4, y de 2 suplementarios
para el módulo 5. Por tanto
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los cálculos que se presentan son para el Módulo 4 considerando un
total de 6 espesadores en
operación.
6.2.1 Espesadores de Lodos Primarios
Consideraciones de Diseño: Dimensionamiento hidráulico de la
unidad: Carga másica de operación (BT Num. 8.07.3.1) : 75 kg
SST/m2.d Concentración de lodos espesado : 8% (80 g/l)
6,5% (65 g/l) para balance de masas Tasa de captura : 95 %
Dimensionamiento: Cantidad de espesadores de lodos primarios (8,8
m3/s) : 6 u Tipo de espesadores : Estáticos con puente diametral
Lodos primarios de alimentación (máximo semanal) : 193.060 kg SST/d
Tasa de captura : 95 % Lodos primarios espesados (máximo semanal) :
183.407 kg SST/d Concentración de los lodos primarios espesados :
65 g/l Volumen de lodos primarios espesados : 2.822 m3/d Cantidad
de espesadores – Módulo 4 : 6 u Diámetro unitario : 24 m Altura
cilíndrica Hc (Igual a espesadores de la estación El Trebal) :
3,925 m Superficie unitaria : 452,4 m2 Superficie total : 2714,3 m2
Carga másica real sobre “n” espesadores : 71,1 Kg SST/m2.d Carga
másica real – un espesador fuera de operación (n-1) : 85,4 Kg
SST/m2.d Funcionamiento diario de los espesadores : 24 h/d Resumen
para todos los módulos:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Cantidad de espesadores 5 5 5 5 u
Carga de lodos primarios alimentación 114.870 127.920 144.990
179.500 kg SST/d
Caudal de lodos primarios aliment. (5g/l) 22.974 25.584 28.998
35.900 m3/d
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Carga Másica M 1&2 (porcentaje
alimentación 66,7%) 56,4 62,8 71,2 88,2 kg SST/m2.d
Carga Másica M 3 (porcentaje alimentación
33,3%) 42,3 47,1 53,4 66,1 kg SST/m2.d
Carga Másica sobre n unidades 50,8 56,6 64,1 79,4 kg SST/m2.d Carga
Másica sobre (n-1) 63,5 70,7 80,1 99,2 kg SST/m2.d Lodos Primarios
Espesados 109.127 121.524 137.741 170.525 kg SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 65 g/l 1.679 1.870 2.119 2.623 m3/d
Carga sólidos en el sobrenadante 5.744 6.396 7.250 8.975 kg
SST/d
8,8 m3/s
Lodos primarios alimentación 152.840 170.355 193.060 241.900 kg
SST/d
Caudal de lodos primarios aliment. (5g/l) 30.568 34.071 38.612
48.380 m3/d
Superficie Total 2.714,3 2.714,3 2.714,3 2.714,3 m2
Carga Másica sobre n unidades 56,3 62,8 71,1 89,1 kg SST/m2.d Carga
Másica sobre (n-1) 67,6 75,3 85,4 106,9 kg SST/m2.d Lodos Primarios
Espesados 145.198 161.837 183.407 229.805 kg SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 65 g/l 2.234 2.490 2.822 3.535 m3/d
Carga sólidos en el sobrenadante 7.642 8.518 9.653 12.095 kg
SST/d
11 m3/s
Lodos primarios alimentación 191.050 212.945 241.220 302.000 kg
SST/d
Caudal de lodos primarios aliment. (5g/l) 38.210 42.589 48.244
60.400 m3/d
Superficie Total 3.619,1 3.619,1 3.619,1 3.619,1 m2
Carga Másica M 1&2 (porcentaje
alimentación 40%) 56,3 62,8 71,1 89,0 kg SST/m2.d
Carga Másica M 3&4 (porcentaje
alimentación 40%) 56,3 62,8 71,1 89,0 kg SST/m2.d
Carga Másica M 5 (porcentaje alimentación
20%) 42,2 47,1 53,3 66,8 kg SST/m2.d
Carga Másica sobre n unidades 42,2 47,1 53,3 66,8 kg SST/m2.d Carga
Másica sobre (n-1) 60,3 67,2 76,2 95,4 kg SST/m2.d
Lodos Primarios Espesados 181.498 202.298 229.159 286.900 kg
SST/d
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Concentración de 65 g/l 2.792 3.112 3.526 4.414 m3/d
Sobrenadantes a Entrada Clarificadores
Primarios 9.553 10.647 12.061 15.100 m3/d
6.2.2 Bombeo de Lodos Primarios Espesados Cantidad de Lodos
espesados (Total M 4 – Max diario) : 229.805 kg SST/d Concentración
de los lodos primarios para cálculo del bombeo (concentración de
lodos más desfavorable) 4
: 35
g/l
: 6.566
m3/d
Caudal de lodos primarios espesados máximo para bombeo M3&4 –
50%)
: 3.282
m3/d
Cantidad de bombas de extracción en operación M3&4 : 3 u Tiempo
máximo de extracción (h/día) : 24 h/día Número total de bombas de
extracción de lodos espesados instaladas M3&4
: 4 (3+1)
: 46,0
m3/h
Caudal mínimo requerido para bombeo 5 : 17,0 m3/h Rango de caudal
para las bombas de extracción de lodos primarios espesados
: 10 – 46
Tipo de bomba Cavidad Progresiva Resumen para todos los
módulos:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Cantidad de Lodos Espesados 109.127 121.524 137.741 170.525 kg
SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 35 g/l 3.117 3.472 3.935 4.872 m3/d
Cantidad de bombas en servicio 5 5 5 5 u
Cantidad de bombas de reserva 1 1 1 1 u
Caudal máximo unitario requerido por 26,0 28,9 32,8 40,6 m3/h
4 Para cálculo caudal máximo de bombeo de acuerdo con BT Numeral
8.07.3.3 5 Caudal mínimo: Promedio anual - concentración de lodos
6% de acuerdo con BT Numeral 8.07.3.3.
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bomba (35 g/l y 24h/d)
Caudal unitario seleccionado 10 – 46 10 – 46 10 – 46 10 – 46
m3/h
Número de bombas instaladas M1&2 3 3 3 3 u
Número de bombas a instalar M3 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1)
u
8,8 m3/s
Cantidad de Lodos Espesados 145.198 161.837 183.407 229.805 kg
SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 35 g/l 4.149 4.624 5.240 6.566 m3/d
Cantidad de bombas en servicio 6 6 6 6 u
Cantidad de bombas de reserva 1 1 1 1 u
Caudal máximo unitario requerido por
bomba (35 g/l y 24h/d) 28,8 32,1 36,4 45,6 m3/h
Caudal unitario seleccionado 10 – 46 10 – 46 10 – 46 10 – 46
m3/h
Número de bombas instaladas M1&2 y M3 6 6 6 6 u
Número de bombas a instalar M4 1 1 1 1 u
11 m3/s
Cantidad de Lodos Espesados 181.498 202.298 229.159 286.900 kg
SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 35 g/l 5.186 5.780 6.547 8.197 m3/d
Cantidad de bombas en servicio 8 8 8 8 u
Cantidad de bombas de reserva 2 2 2 2 u
Caudal máximo unitario requerido por
bomba (35 g/l y 24h/d) 27,0 30,1 34,1 42,7 m3/h
Caudal unitario seleccionado 10 – 46 10 – 46 10 – 46 10 – 46
m3/h
Número de bombas instaladas M1&2/M3&4 7 7 7 7 u
Número de bombas a instalar M5 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1)
u
6.2.3 Bombeo Sobrenadante Los sobrenadantes de los espesadores de
lodos primarios serán bombeados directamente a las cámaras de
distribución de los decantadores primarios. Cada grupo de
espesadores enviará su sobrenadante a la decantación respectiva.
Habrá dos pozos de bombeo, uno para los 3 espesadores existentes
(M1&2) y otro pozo para los módulos M3&4. Para el módulo 5
se construirá un nuevo pozo.
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ANUAL MÁXIMO
MENSUAL MÁXIMO
6,6 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 5.744 6.396 7.250 8.975 kg
SST/d
Caudal de sobrenadante 21.295 23.714 26.879 33.277 m3/d
Contenido de SST en el sobrenadante 270 270 270 270 mg/l
Bombeo Retorno Sobrenadante M 1&2 (66,7%)
Caudal de sobrenadante 14.197 15.809 17.919 22.184 m3/d
Número total de bombas instaladas 3 3 3 3 u
Número de bombas en servicio 2 2 2 2 u
Caudal unitario requerido por bomba 295,8 329,4 373,3 462,2
m3/h
Caudal unitario seleccionado 470 470 470 470 m3/h
Tipo de Bomba Sumergible
Caudal de sobrenadante 7.098 7.904 8.959 11.091 m3/d
Número total de bombas instaladas 2 2 2 2 u
Número de bombas en servicio 1 1 1 1 u
Caudal unitario requerido por bomba 295,7 329,3 373,3 462,1
m3/h
Caudal unitario seleccionado 470,0 470,0 470,0 470,0 m3/h
Tipo de Bomba Sumergible
8,8 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 7.642 8.518 9.653 12.095
kg/d
Caudal de sobrenadante 28.334 31.581 35.790 44.845 m3/d
Contenido de SST en el sobrenadante 270 270 270 270 mg/l
Bombeo Retorno Sobrenadante M 3 & 4 (50%)
Caudal de sobrenadante 14.167 15.791 17.895 22.422 m3/d
Número total de bombas instaladas 3 3 3 3 u
Número de bombas en servicio 2 2 2 2 u
Caudal unitario requerido por bomba 295,1 329,0 372,8 467,1
m3/h
Caudal unitario seleccionado 470,0 470,0 470,0 470,0 m3/h
Tipo de Bomba Sumergible
11 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 9.553 10.647 12.061 15.100
kg/d
Caudal de sobrenadante 35.418 39.477 44.718 55.986 m3/d
Contenido de SST en el sobrenadante 270 270 270 270 mg/l
Bombeo Retorno Sobrenadante M 5 (20%)
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Número total de bombas instaladas 2 2 2 2 u
Número de bombas en servicio 1 1 1 1 u
Caudal unitario requerido por bomba 295,1 329,0 372,7 466,6
m3/h
Caudal unitario seleccionado 470,0 470,0 470,0 470,0 m3/h
Tipo de Bomba Sumergible
6.2.4 Adición de Cal Espesadores Se proponen un puesto de cal para
cada grupo de espesadores (M1&2 y M3&4). Para el módulo 5
se propone una unidad independiente de preparación. La tasa de
dosificación es de 5% de cal con respecto a la materia seca de
lodos.
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
8,8 m3/s
SST a la entrada de los espesadores 152.840 170.355 193.060 241.900
kg SST/d
7.642 8.518 9.653 12.095 kg CaO/d Cantidad de cal apagada
requerida
(dosis 5%) 318 355 402 504 kg CaO/h
Silo de Cal
Capacidad Dosificador de cal 500 500 500 500 kg/h
Preparación de Lechada de Cal – Concentración 50 g/l
Caudal total de lechada de cal 6,4 7,1 8,0 10,1 m3/h
Puestos de preparación 2 2 2 2 u
Bombas de dosificación por puesto 2 (1+1) 2 (1+1) 2 (1+1) 2 (1+1)
u
Caudal unitario requerido por bomba 3,2 3,5 4,0 5,0 m3/h
Caudal unitario seleccionado 5,0 5,0 5,0 5,0 m3/h
11 m3/s
SST a la entrada de los espesadores 191.050 212.945 241.220 302.000
kg SST/d
SST – M5 (20%) 38.210 42.589 48.244 60.400
1.910 2.129 2.412 3.020 kg CaO/d Cantidad de cal apagada
requerida
(dosis 5%) 80 89 101 126 kg CaO/h
Silo de Cal (mismo silo existente)
Cantidad 1 1 1 1 u
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Capacidad Dosificador de cal 500 500 500 500 kg/h
Preparaci&oacu