Estado de Aguascalientes Temperaturas promedio Media anual = 17.5
ºC Máxima mensual = 24.5 ºC Mínima
mensual = 13.5 ºC Precipitación media = 526 mm P
máxima = 110 – 120 mm Frecuencia de heladas = 10 a 80
días/ año Efecto sobre la velocidad de los procesos
biológicos: Licor mezclado, biopelícula, humedales,
secado de lodos Ejemplo: KT = k T T – 20 K.- Constante de
la velocidad de reacción
Año Demografía Año Población Tasa
1980 15,000 – 1990 18,000 0.0184 2000 22, 000 0.0203 2005 24, 000
0.0176 55,000 Proyección de población 1980-2005
0.0190 50,000 Pn = Po* (1+t)^n Pn/Po = (1+t)^n (Pn/Po)^(1/n) – 1
= t Pn.- Población año n Po.- Población
inicial Tasa de crecimiento promedio anual = 0.0190 45,000 40,000
35,000 30,000 25,000 Se proyecta……40 2009 2019 2029
2039 2049 años Habitantes
OTRO EJEMPLO Año 2 ,0 0 9 2 ,0 1 1 2 ,0 1 3 2 ,0 1 5 2 ,0
1 7 2 ,0 1 9 2 ,0 2 1 2 ,0 2 3 2 ,0 2 5 2 ,0 2 7 2 ,0 2 9 2 ,0 3
1 2 ,0 3 3 2 ,0 3 5 2 ,0 3 7 2 ,0 3 9 2 ,0 4 1 2 ,0 4 3 2 ,0 4 5
2 ,0 4 7 2 ,0 4 9 2 ,0 5 1 P o b la c ió n 3 5 0 ,0 0 0 3
6 3 ,4 1 1 3 7 7 ,3 3 5 3 9 1 ,7 9 3 4 0 6 ,8 0 5 4 2 2 ,3 9 2 4
3 8 ,5 7 7 4 5 5 ,3 8 1 4 7 2 ,8 3 0 4 9 0 ,9 4 7 5 0 9 ,7 5 8 5
2 9 ,2 9 0 5 4 9 ,5 7 0 5 7 0 ,6 2 8 5 9 2 ,4 9 2 6 1 5 ,1 9 4 6
3 8 ,7 6 6 6 6 3 ,2 4 1 6 8 8 ,6 5 4 7 1 5 ,0 4 0 7 4 2 ,4 3 8 7
7 0 ,8 8 5 S e r v ic io A lc a n ta r illa d o 0 .8 0 0 0 .8 0 5
0 .8 1 0 0 .8 1 5 0 .8 2 0 0 .8 2 5 0 .8 3 0 0 .8 3 5 0 .8 4 0 0
.8 4 5 0 .8 5 0 0 .8 5 5 0 .8 6 0 0 .8 6 5 0 .8 7 0 0 .8 7 5 0 .8
8 0 0 .8 8 5 0 .8 9 0 0 .8 9 5 0 .9 0 0 0 .9 0 5 Q d e c a rg a L
/S 519 542 566 591 618 645 674 704 736 768 802 838 875 914 955
997 1 ,0 4 1 1 ,0 8 7 1 ,1 3 5 1 ,1 8 5 1 ,2 3 7 1 ,2 9 2 Q c a p
a c id a d L /S 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700
700 1 ,0 5 0 1 ,0 5 0 1 ,0 5 0 1 ,0 5 0 1 ,0 5 0 1 ,0 5 0 1 ,0 5
0 1 ,4 0 0 1 ,4 0 0 A ÑO DESCA RGA CA PA CID A D
Concentraciones de contaminantes en las aguas residuales urbanas,
PARAMETRO DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO
SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES GRASAS Y ACEITES DETERGENTES (
SAAM ) NITRóGENO TOTAL FÓSFORO TOTAL COLIFORMES
FECALES PROMEDIO MENSUAL 220 mg/l 300 mg/l 67 mg/l 3.2 mg/l 38
mg/l 18 mg/l 10,000 org/100ml
¿A QUIENES DARÁ SERVICIO? —Por ejemplo:
CANCÚN Tratamiento de aguas residuales de la zona 1
(Comercial Residencial) y de la zona 2 (Habitacional),
localizadas en el norte de la ciudad de Cancún, Quintana
Roo.
Propósitos al tratar el agua residual Producir agua
tratada de alta calidad para: • Cuidar y fortalecer la salud
pública • Proteger y restaurar los ecosistemas •
Contribuir al desarrollo social • Mejorar la imagen
urbana
Cuidado y fortalecimiento de la salud pública:
Eliminación de microorganismos patógenos de agua y
lodos -Disposición de agua para riego de áreas
verdes, campos deportivos y recreativos
Protección de ecosistemas, mediante la remoción de:
Materia orgánica (DBO), para garantizar condiciones
aerobias -Sólidos suspendidos volátiles, para
obtener transparencia -Grasas y aceites, para permitir el paso de
la luz solar -SAAM, para no alterar la fisiología de fauna
y flora -Nitrógeno y fósforo, para no propiciar el
crecimiento de maleza acuática nociva
Desarrollo de ecosistemas -Disponibilidad de agua de buena
calidad para épocas de sequías -Restablecimiento de
zonas deterioradas y protección contra incendio
Contribución al desarrollo social -Evita malos olores de
agua residual cruda y biosólidos -Evita zonas de
proliferación de insectos y fauna nociva -Potencial para
mejorar la calidad de vida -Brinda oportunidades de
aprovechamiento de biosólidos
Contribución al desarrollo social Disponibilidad potencial
para el uso del agua en fines no domésticos Agricultura
Floricultura Silvicultura Recreación
Mejoramiento de la imagen urbana Proporciona recursos para el
desarrollo y conservación del medio ambiente Áreas
verdes para todos usos
CALIDAD DEL AGUA TRATADA Se requiere superar la norma
ecológica NOM- 001-ECOL-1996. Se producirá agua
tratada con calidad alta calidad
C A L ID A D D E L A G U A R E S ID U A L P R O M E D IO M E N S
U A L PARÁMETRO D E M A N D A B IO Q U ÍM IC A D E
O X ÍG E N O S Ó L ID O S S U S P E N D ID O S T O
T A L E S G R A S A S Y A C E IT E S DETERGENTES ( SAAM ) N IT R
ó G E N O T O T A L FÓ SFORO TOTAL C O L IF O R M E
S F E C A L E S S IN T R A T A R 220 300 67 3 .2 38 18 10000
DESEADA 22 30 10 1 5 5 200 U N ID A D m g /l m g /l m g /l m g /l
m g /l m g /l o rg /1 0 0 m l NORMA NOM-001-ECOL-1996.
PARÁMETRO MÁXIMO PERMISIBLE PROMEDIO MENSUAL
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXïGENO Recreación,
humedales naturales SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
Recreación, humedales naturales GRASAS Y ACEITES
Recreación, humedales naturales DETERGENTES ( SAAM )
NITRÓGENO TOTAL Vida acuática FÓSFORO TOTAL
Vida acuática COLIFORMES FECALES Reúso contacto
directo 75 75 15 3 15 5 240 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
org/100ml
OTRAS BONDADES DESEADAS Sistema compacto de producción de
agua tratada y biosólidos Arreglo arquitectónico
rodeados de áreas verdes y jardines acuáticos, que
proporciona un bello paisaje y calidad ambiental Zona de
amortiguamiento ( Áreas verdes y jardines acuáticos
que asegura el bienestar de la zona aledaña). Evitar que
la planta deje de funcionar completamente. Pueda operar con
algunos procesos fuera de servicio sin afectar significativamente
la eficiencia Sistema perimetral contra incendio
Crecimiento gradual de la capacidad de tratamiento, con mayor
equipamiento y poca obra civil Baja producción de lodos
orgánicos Sistemas de aereación y equipos que no
provocan problemas por ruido Regulación másica que
simplifique la operación Recirculación de lodos del
sedimentador secundario al tanque de aereación constante.
Operación simple.
Bajo consumo de energía eléctrica que los procesos
de lodos activados y aereación extendida. Sistemas de
medición automático de caudal y calidad de agua,
que permita conocer con rapidez el funcionamiento de la planta y
poder corregir oportunamente desviaciones Demostrar algunas
formas de aprovechamiento del agua tratada y biosólidos
producidos Vialidades que permiten el acceso y control en las
zonas de trabajo Alumbrado eléctrico diseñado para
iluminar accesos y zonas de trabajo, evitando situaciones que
propicien sombras indeseables o deslumbramientos
DIAGRAMA DE BLOQUES: SUBSISTEMAS
DIAGRAMA DE FLUJO DEL TRATAMIENTO DE AGUA
DIAGRAMA DE FLUJO DEL TRATAMIENTO DE LODOS
DIAGRAMA DE FLUJO DE APROVECHAMIENTO DEL AGUA Y SU
DISPOSICIÓN FINAL
BELLEZA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO Y CALIDAD DE SU AMBIENTE
PROCESOS DE TRATAMIENTO ZONA DE AMORTIGUAMIENTO TOTAL DE TERRENO
2 Ha (25%) 6 Ha (75%) 8 Ha La zona de amortiguamiento se
encuentra conformada por: -Selva perennifolia Vegetación
Cenotes -Palmar -Platanal -Jardines radiales Viveros
acuáticas Hidroponia Flora ribereña : Ornato, setos
y barreras
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS PROCESOS UNITARIOS
CRIBADO MECÁNICO: Elimina sólidos de tamaño
mayor de 3 mm, mejorando las condiciones de operación en
etapas subsecuentes CAJA DE ESPUMACIÓN: Separa grasas,
aceites y detergente evitando formación de espuma y nata
en procesos posteriores TANQUE DE REGULACIÓN MÁSICA
Actúa como regulador del gasto masa de DBO
BIOPELÍCULA: Elimina DBO disuelta. Desabaste y
regilación másica BIOFILTRO: Elimina DBO disuelta.
Eficiencia < 75%
TANQUES DE AEREACIÓN: Elimina DBO disuelta para satisfacer
una DBO en el efluente SEDIMENTADOR SECUNDARIO: Separa los
sólidos sedimentables, el agua clarificada se envía
a desinfección. Una parte de los lodos se recircula a los
tanques de aereación; otra parte lodos se envía a
digestión y eliminación
TANQUE DE VERIFICACIÓN: Revisa la calidad del agua
clarificada, aprueba o reprocesa el agua tratada FILTROS
CONVENCIONALES: Para apoyar la retención de sólidos
suspendidos. DIGESTORES: Reducción de sólidos
suspendidos volátiles y estabilización de lodos
(menos microorganismos patógenos)
ESPESADORES: Aumento de la concentración de lodos y la
edad de lodos en digestores FILTROS BANDA: Reduce el volumen de
lodos por eliminación de agua MEZCLADORES: Mezcla
apropiada de lodos y vegetal. Mayor contacto de lodos con materia
vegetal. Obtención de material con mayor porosidad.
UNIDAD DE COMPOSTEO: Se estabiliza biológicamente la
materia orgánica en condiciones aerobias forzadas.
Formación de productos útiles como material vegetal
para uso de suelo
LITROSPORSEGUNDO CRIBADO, BOMBEO Y REGULACIÓN VARIACION DE
CAUDAL EN 24 HORAS 700 600 500 400 300 200 100 0 CAUDAL HORARIO
CAUDAL MEDIO 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 HORAS DEL
DIA
0.30 0.29 4.00 4.00 5.00 CRIBAS CAUDAL MEDIO EN M3/S CAUDAL
MINIMO EN M3/S POBLACION EQUIVALENTE NUMERO DE HARMON CAUDAL
MAXIMO EN M3/S CAUDAL MAX. EXTRA. EN M3/S VEL. DE APROX. PARA Q
MIN EN M/S SECCION REQUERIDA EN M2 TIRANTE MINIMO RECOMENDADO EN
M LARGO DE SECCION REQUERIDO EN M ANCHO DE CANAL / EQUIPO EN M
MARCA MODELO NUMERO DE UNIDADES CALCULADO UNIDADES SELEC.
OPERANDO TOTAL UNIDADES ( 1 MANTENIMIENTO) Dato 0.70 0.35
350,000.00 1.62 1.13 1.70 1.17 1.00 ST.CRENN 4C 4.00
V = (R^2/3 S^0.5 ) / n Manning. MAX CALCULO POR CANAL CAUDAL POR
CANAL EN M3/S ANCHO EN M TIRANTE PRIMERA APROX. EN M SECCION
HIDRAULICA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO PENDIENTE PROPUESTA
NUMERO DE MANNING VELOCIDAD CALC.EN M/S CAUDAL CALCULADO EN M3/S
MINIMO 0.0875 1.0000 0.2500 0.2500 1.5000 0.1667 0.0003 0.0150
0.3497 0.0874 MEDIO 0.1750 1.0000 0.4100 0.4100 1.8200 0.2253
0.0003 0.0150 0.4276 0.1753 MAX 0.2829 1.0000 0.6860 0.6060
2.3720 0.2555 0.0003 0.0150 0.4650 0.2818 EXT 0.4243 1.0000
0.2920 0.6590 1.5840 0.4160 0.0003 0.0150 0.6435 0.4241
2 3.43 1.71 1.06 0.71 CAJA DE ESPUMACIÓN LARGO EN M ANCHO
EN M NÚMERO DE CANALES TIRANTE ÚTIL EN M VOLUMEN
ÚTIL EN M3 TIEMPO RETENCIÓN Q MIN, MINUTOS TIEMPO
RETENCIÓN Q MED, MINUTOS TIEMPO RETENCIÓN Q MAX,
MINUTOS TIEMPO RETE. Q MAX EXT, MINUTOS 12.00 1.50 2.00
72.00
Tr = _____1_____ kSo(PD/So-1) ln 1-XaSo/PD 1-Xa Gómez S.
David Tr Tiempo de retención en dias. D Densidad del medio
(m2/m3) K Constante cinética. k = 0.016 d-1.( mg/L )-1 a
20°C P Constante de proporcionalidad P = 2.3 mg / cm2. So
Concentración inicial DBO Xa Fracción de DBO
BIOFILTRO LICOR MEZCLADO convertida REGULACIÓN
MÁSICA
C I A O D A CAPACIDAD DE AMORTIGUAMIENTO P O R K G D E D B O AL D
I A EFI EN C I DE R EM O C I N 95 90 85 80 75 70 65 60 55 53 M3
EM PAQ U E PO R KG / I 3.63 2.44 1.63 1.10 0.74 0.49 0.33 0.22
0.15 0.13 M3 MEDIO 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 50 60 70
80 90 100 % D E R E MOC I Ó N
HORAS EJEMPLO LODOS ACTIVADOS EFICIENCIA VS TIEMPO
RETENCIÓN 6 5 4 3 2 1 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 %
REMOCIÓN