Propuesta de intervención de la planta de tratamiento de agua residual de la UCLV (página 4)

Partes: 1, 2, 3, 4

Carga hidráulica: 1.5m³/m²*d
Tiempo de retención hidráulica: 2h
Tabla 3.10 Resultados del sedimentador secundario
Figura 3.6 Vista en3D del Sedimentador secundario

Figura 3.7 Vistaen planta de la PTAR nuevade la UCLV.
En los anexos se muestran los cálculos de cada órgano de la planta bien detallados. Si se
quisiera cambiar el diseño de esta PTAR solo sería introducir nuevos datos y se haría una
planta adecuada para los gastos nuevos calculados.
3.4 Volúmenes de trabajo parala construcción de la nueva PTAR
A continuación, se resumen los volúmenes de materiales para la ejecución de la PTAR
diseñada, teniendo en cuenta los principales materiales a utilizar. Para ello se asume un
hormigón de 25 MPa de resistencia y espesores mínimos de 20 cm, debiendo verificar para la
basede los elementos demayor volumen dichovalor.
Poner el volumen del objeto de obra con q yo calcule para quediera el valor de volúmenes, una
columna

Tabla 3.11 Volúmenes parala construcciónde la PTAR
Tabla 3.12 Materiales paraencofrado
3.4.2
Listado de actividades para laejecución de la PTAR
A continuación, se muestra el listado de actividades necesarias para diseñar una PTAR. Se
presentan las principales actividades a realizar, y no se incluyen los costos de las misma
teniendo en cuentala variabilidad de los mismos.
1)
Desbroce y Descortezado
2)
Replanteo Preliminar
–
Replanteo del canal
–
Replanteo del Desarenador
–
Replanteo del Tanque Imhoff
–
Replanteo del Lecho de Secado
–
Replanteo del Filtro Percolador

– Replanteo del sedimentador secundario
3) Replanteo definitivo
4) Excavación de foso parala construcción del:
– Canal de entrada
– Desarenador
– Tanque Imhoff
– Lecho de Secado
– Filtro Percolador
– Sedimentador Secundario
5) Encofrado de:
– Canal de entrada
– Desarenador
– Tanque Imhoff
– Lecho de Secado
– Filtro Percolador
– Sedimentador Secundario
6) Elaboración y colocación de acero
7) Hormigonado de:
– Canal de entrada
– Desarenador
– Tanque Imhoff
– Lecho de Secado
– Filtro Percolador
– Sedimentador Secundario
8) Desencofrado
9) Colocación de conexiones entre órganos que estáconformado la planta
10) Rehincho
11) Siembra de plantas
Nota: varias de estas actividades se pueden solapar, lo que reduciríael tiempo de ejecuciónde
la obra.
–
Determinación de las Bombas Sumergibles
A continuación, se dará información de las bombas obtenidas para la estación de bombeo y el
traslado de los lodos del tanque Imhoff al lecho de secado. En la estación de bombeo se

eligieron dos bombas sumergibles una en reserva y otra en funcionamiento. En la tabla
siguiente seobservan los datos para su cálculo.
Tabla 3.13
Datos para el cálculo
delas bombas
Bombas (3más 1 de reserva) As 0841 D
Tabla 3.14Resultados de la Obtención de las Bombas
En los anexos se muestranlos cálculos para la obtención de las bombas.
3.5 Conclusiones parciales.
Una vez realizada el diseño de la PTAR se arribóa las siguientes conclusiones:
1. Se puede aprovechar el espacio físico de la actuar PTAR en la construcción de una
nueva que satisfaga los requerimientos de diseño.
2. En caso que se desee el diseño de una nueva PTAR es necesario modificar los datos
iniciales dePoblación paraobtener nuevos resultados.
3. Con los volúmenes de material y de trabajo de la nueva planta puede realizarse la
inversión dela nueva PTAR.
4. El trabajo de diseño realizado no tiene una única variante, por lo que pudieran existir
otras vías, quizás más económicas que lapresentada.

Conclusiones y

Recomendaciones

Conclusiones.
En este trabajo han sido investigados los problemas relacionados con la PTAR de la UCLV. A
continuación, se hace énfasis en aquellas conclusiones que contienen el aporte más
significativode estetrabajo al tema de objeto deestudio.
1- Existen insuficiencias en el sistema de tratamiento de las aguas de la UCLV. Lo cualno
permite la realización de un tratamiento con calidad de las aguas residuales afectando
la composición del río Ochoa.
2- Teniendo en cuenta la posible de la dotación a verter en esta planta se hace
imprescindible su reparación.
3- El resumen de la metodología planteada para el diseño de la PTAR se adecua a las
condiciones de la UCLV.
4- Los resultados obtenidos en el diseño de la PTAR hacen factible aprovechar el área
existente para su construcción.
5- Mediante la remoción de sustancias peligrosas para la salud y el medio ambiente, por
medio de operaciones unitarias físicas y biológicas, podemos obtener al final del
tratamiento un residual poco agresivopara suvertimiento.
Recomendaciones.
No obstante, los resultados obtenidos en esta investigación quedan varios aspectos del diseño
de PTAR que deben ser abordados con mayor profundidad. Como recomendaciones y futuras
líneas de investigación que continúen la presentada en este trabajo se pueden destacar las
siguientes:
1- Elaborar elpresupuesto real de larehabilitación de la PTAR.
2- Analizar otras variantes de PTAR que puedan asumir todas las aguas residuales de la
UCLV y continuar evaluando las redes sanitarias, el comportamiento y estado técnico
de la UCLV.

Bibliografía.

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aglomeraciones urbanas."

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Anexos

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Diseño Hidráulico de la PTAR en la zona central de la UCLV.
Para diseñar una planta loprimero que sehallar son los caudales conel cual se diseña.
1- Caudales Mínim o, M edio y M áxim o horario
–
Gasto medio
Datos
Poblacion:1500 hab
Dotacion:340 L/hab*d
–
Gasto mínimo de aguas residuales
Se calcula el gasto mínimo por la expresión del capítulo 2, con los datos mostrados
anteriormente.
–
Gasto máximo de aguas residuales (Qmax)
El gasto máximo secalculapor la expresión mostrada del capítulo 2
2- Canal de entrada
Calculo del Área
Paraun ancho de canalde b=25cm; 0.25m, laalturade la láminaseria:

88
Calculo debg (sumadelas separacionesentrebarras),asumiendo unaseparaciónentre
barras de 2.5cm
bgTOT=350mm=0.35m
La longitud de las barras será:
Como se diseñarán dos canales en la zona de rejas, el ancho de cada uno será 0.60m,
trabajando uno continuamente y otro en bypass.
Calculo de área neta:

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AnetaTOT=0.246m2
Velocidad que fluye a través de los espacios de las rejillas:
La velocidad debede estar 0.30m/s y 0.40m/s
La velocidad cumple
Calculo del número de barras necesarias para las rejillas de cada canal:
N°TOT=88 barras
Comprobación de las pérdidas de carga por [Kirchner, 1926]:
3- Calculo del Desarenador
Datos
g=9.81
?=1.01*10-6
d=2*10-4

90
Calculo del Volumen
Calculo del Áreasuperficial
Calculo de la altura
Calculo del ancho
–
Calculo de la velocidad horizontal
–
Área transversal
–
Ancho

91
–
Calculo de la longitud
Se asumen dos canales deWc=0.30m
–
Diseño del vertedor proporcional en la cámara desarenadora para mantener
constante la velocidad del flujo.
Despejando b de la expresión anterior seobtiene la siguiente formula:
Donde
Q=0.017m³/s
c=0.61
a=0.06
H=H-0.1=1.06-0.1=0.96m
g=9.81
l
h
b
a
a/3
w c=0-
0.06
0.1
h=0.9

92
4- CALCULO DEL TANQUE IM HOFF
–
Área del Sedimentador:
Cs= Numéricamente es igual a la velocidad de asentamiento=Vs=0.0013m/s, para un diámetro
de partículas 0.03cm paraarenas finas.
–
Volumen del sedimentador
–
Profundidad media del sedimentador
–
Longitud mínimadel vertedor
–
Diseño delvertedor
a)- Volumen de almacenamiento y digestión
b)- Tiempo requerido para la digestión de lodos
tr = 30 días
Cada 30 días se debe retirar los lodos, menos en la estación que se debe considerar el doble
de tiempo
c)- Tiempo de retención

93
d)- Volumen de sedimentación
e)- Volumen de almacenamiento de lodos
5- Lecho de secado de lodos
–
Carga de sólidos que ingresaal sedimentador
–
Masa de solido que conforman los lodos
–
Volumen diario de lodos digeridos
=0.399m³/d
–
Volumen de lodos a extraerse del tanque
–
Área del lecho de secado

94
6- Calculo del Filtro percolador.
–
Calculo del Área
–
Calculo del diámetro
–
Asumiendo un Volumen de filtro 58m³
Si larelación de vacíos para filtrode rocaen estecaso piedra de rio pequeña, es de 50 %
–
Volumen neto será igual
Asumiendo una profundidad de 2m
–
Calculo dela eficienciase harápor laecuación delNRC, para filtros primerosode
unaetapa.
W
V *F
1

1+ 0.442*
E1 =
R=1
Tiene una sola etapa por no tener recirculación
–
Tiempo de retención

95
7- Calculo del sedimentador secundario
La carga superficial debe de estar entre 25-40m³/m²*d (1.04-1.66m³/m²*h)
Tiempo de retención hidráulica 2h
Velocidad máxima: 0.08m/s
Profundidad = 1.5-4.5m
–
Calculo básico del sedimentador
–
Calculo del área; As (m²)
Cs=1.5m³/m² *h
–
Volumen del sedimentador, Vs (m³)
R=2h
–
Longitud mínima del vertedor de salida,Lv (m³)
Chv=250m³/m² *d
–
Calculo del volumen requerido de la cámara
Cvf=1.5

96
–
Calculo del área superficialde la cámara
–
Ancho del sedimentador
–
Largo del sedimentador
–
Tiempo de retención hidráulica
–
Estación de Bom beo
Datos
Q=17L/s
Diferencia de altura=2m

97
este valor se sacó del catálogo tecofi de bombas
h
Tomando una seguridad de 0.5mHB=4.1
Para la tercera bomba se realiza el mismo procedimiento con los datos siguientes:
Datos
Q=17L/s
Longitud de tubería=5m
Cantidad decodos=1
Diferencia de altura=0.5m

Dedicatoria

–
Primeramente, a mi tutor por su dedicación, sus
enseñanzas y consejos.
– A mi familia, en especial mi Mama, mi Papa
– A mi abuela que en vida me apoyo en todo momento y
hoy le agradezco este dónde este
– A Elba que estaba cuando la necesitaba
– Mis amistades
– Mis compañeros de aula
– En fin, a todos en general

– Muchas Gracias