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Reformulación del Expediente Técnico del proyecto: “Mejoramiento y ampliación del sistema de Agua Potable y del sistema de Alcantarillado de la ciudad de Huanta”.

PTAR

CO NTE NI DO DE L I NFO RME 1

GENERAL..................................................................................................................... 3

2

OBJETIVOS.................................................................................................................. 3 2.1

OBJETIVO GENERAL

3

2.2

OBJETIVO ESPECIFICO

3

3

DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO PRELIMINAR.............4 3.1

3.2

DISEÑO DE CÁMARA DE REJAS 3.1.1

DATOS DE DISEÑO

3.1.2

CÁLCULO DE CAUDAL DE DISEÑO

3.1.3

CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DE LA CÁMARA DE REJAS 4

4

VERTEDERO SUTRO

8

8

DIMENSIONAMIENTO DE LAGUNAS ANAEROBIAS..............................................11 4.1

5

6

4

DISEÑO DE DESARENADOR Y VERTEDERO SUTRO. 3.2.1

4

4

DATOS DE DISEÑO 11 DIMENSIONAMIENTO DE LAGUNAS FACULTATIVAS............................................12

5.1

DATOS DE DISEÑO 12

5.2

LAGUNA SECUNDARIA-FACULTATIVA PRIMARIA 13

5.3

LAGUNA TERCIARIA-FACULTATIVA SECUNDARIA 14

5.4

CALCULO DE ALMACENAMIENTO DE HIPOCLORITO CALCIO

16

5.5

SISTEMA DE CLORACIÓN CON HIPOCLORITO DE CALCIO

16

5.6

CAMARA DE CONTACTO DE CLORO

5.7

CÁLCULO DEL NÚMERO DE ORIFICIOS EN EL DIFUSOR: 18

17

CUADROS RESUMEN............................................................................................... 19

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Reformulación del Expediente Técnico del proyecto: “Mejoramiento y ampliación del sistema de Agua Potable y del sistema de Alcantarillado de la ciudad de Huanta”.

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INDICE DE CUADROS TABLA 1 CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO..........................................................................4 TABLA 2CÁLCULO DEL MATERIAL CRIBADO...........................................................................6 TABLA 3 DISEÑO DE CAMARA DE REJAS Y DESARENADOR..............................................20 TABLA 4 NORMATIVA EMPLEADAS EN EL DISEÑO SEGÚN EL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES................................................................................................................. 23 TABLA 5 SISTEMA DE CLORACION......................................................................................... 26

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MEMORIA DE CÁLCULO REFORMULACION DEL EXPEDIENTE TECNICO DEL PROYECTO SNIP Nº 9999: “MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LA CIUDAD DE HUANTA”.

1

G E NE R AL La presente memoria de cálculo, forma parte del expediente y se complementa con los planos que en ellas se indican correspondiente al Proyecto: “Mejoramiento y ampliación del sistema de agua potable y del sistema de alcantarillado de la ciudad de HUANTA”, la cual se encuentra ubicada en la Provincia de Huanta ubicada en el Departamento de Ayacucho, en la Región Ayacucho, en el Perú. El cuerpo receptor es el rio Chinua llamado por los lugareños Chihua; el cual, no se encuentra categorizado en la RESOLUCION JEFATURAL N° 202-2010-ANA, de esta manera, teniendo en cuenta el Decreto Supremo 003-2010-MINAM del 17 de marzo de 2010, que establece los Límites Máximos Permisibles (LMP) para efluentes de Plantas de Tratamiento de Agua Residual Domesticas o municipales y los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua-Decreto Supremo 002-2008-MINAM, se ha definido que la calidad de las aguas residuales tratadas por la PTAR proyectada cumpla con dichos estándares.

2

O BJ E TI V OS

1.1

OBJETIVO GENERAL

El objetivo o propósito principal del proyecto es: “Mejoramiento y ampliación del sistema de agua potable y del sistema de alcantarillado de la ciudad de HUANTA”. 1.2

OBJETIVO ESPECIFICO

   

Diseñar 02 lagunas anaerobias capaces de reducir la carga orgánica del afluente en un 40%. Diseñar 02 lagunas facultativas primarias con una eficiencia parcial de remoción de 80.94%. Diseñar 01 laguna facultativa secundaria capas reducir la carga orgánica en el sistema a un 91.19% y un 99.92% en la remoción de coliformes fecales. Implementar una cámara de contacto de cloro como sistema de desinfección para la eliminación de microorganismos patógenos, capaz de eliminar el 99.9% de los patógenos. unidades logarítmicas y obtener un efluente que se encuentre dentro de los límites máximos permisibles del Decreto Supremo N° 003-2010-MINAMAprueba Límites Máximos Permisibles para los Efluentes de Planta de Tratamiento

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

3

PTAR

de Agua Residual Domestico o Municipal. Diseñar cajas repartidoras de caudal controlados con vertedero triangular, para una distribución homogénea en el proceso de tratamiento.

DI ME NS I O N AM I E NTO P RE LI MI N AR

DE

UN

SI S TE M A

DE

TR ATAM I E NTO

Se determinaron las áreas de drenaje del sistema de alcantarillado como se muestran en los planos del mismo nombre, con la finalidad de determinar el caudal promedio a derivar a la planta proyectada PucaPuca. Al determinar el caudal promedio que será tratado en la planta de aguas residuales PucaPucase puede definir las longitudes y el tipo de tecnología a emplear en el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de huanta. 1.3

DISEÑO DE CÁMARA DE REJAS

1.3.1

DATOS DE DISEÑO

Población

:

26491 habitantes

Coeficiente de retorno

:

0.8

K máximo

:

1.8

K mínimo

:

0.5

 Los Valores de K1 y K2 fueron considerados del Reglamento Nacional de Edificaciones. 1.3.2

CÁLCULO DE CAUDAL DE DISEÑO Tabla 1Cálculo del caudal de diseño

planta

área de drenaje (m2)

porcentaje

Qprom. (lps)

Q m3/dia

Q m3/s

Población servida

2398815.95

71.35%

29.87

2580.87

0.0299

26491

963074.22 3361890.17

28.65%

11.99

1036.17

0.0120

10,635 37,126

pucapuc a ishpico total Q máximo

= K máximo* Q promedio de contribución

Q máximo

= 1.80*0.0299= 0.05382m3/s

Q mínimo

= K mínimo* Q promedio de contribución

Q mínimo

= 0.5*0.06411

1.3.3

= 0.01495 m3/s

CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DE LA CÁMARA DE REJAS

 CÁLCULO DEL ÁREA ÚTIL

0.05382 m 3 /s 0.72 m/s

Q máximo Velocidad de paso Área útil

=

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=

= 0.075 m2 CONSORCIO HM Y JS 4

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Donde la velocidad a través de las barras debe mantenerse entre 0.60 a 0.75 m/s.

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 CÁLCULO DEL ÁREA TOTAL (At) Abertura entre barras

(a)

= 254mm

Espesor de barras

(t)

= 6.25 mm

Ancho de las barras (w)= 30-75 mm

25 31.25

a at Eficiencia de la reja (E) =

=

= 0.8

A útil E At

=

0.173 0.8

=

= 0.093 m2

 CÁLCULO DEL TIRANTE DE AGUA (Y) Velocidad de aproximación (V o)

= Velocidad de paso*E = 0.72*0.8 = 0.576 m/s

Ancho de canal (B)

= 0.55 m

Área total (At)

= 0.093m2

A total 0.093  Ancho del canal 0.55 Tirante en el canal (Y)

=

= 0.17 m

 VERIFICACIÓN PARA EL CAUDAL PROMEDIO Y CAUDAL MÍNIMO

Cálculo de la pendiente en condiciones de caudal máximo y un valor de n de Manning igual a 0.013 para un canal de concreto de ancho B igual a 0.55 m. Asimismo, esta verificación consiste en que luego de determinar las dimensiones, se procede a calcular las velocidades antes de las barras (Velocidad de aproximación), la misma que debe mantenerse entre 0.30 a 0.60 m/s. Pendiente (s)

= 0.0011m/m

m3 /s Q mínimo

A * R 2/3 

= 0.0149

Q * n 0.0149 * 0.013  s 1/2 0.00111 / 2 = 0.005854189

A * R 2/3 0.001881 X  B 8/3 0.55 8/3 =0.02883 En la curva para determinar el tirante normal aplicando la fórmula de Manning según el grafico de curvas (Ven Te Chow). Se determina el tirante mínimo.

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y B X = 0.02883;

V mínima 



= 0.2

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Y mínimo = 0.072m

Q mínimo 0.015  B * Y mínimo 0.55 * 0.072

= 0.38 m/s (Velocidad de aproximación mínima según el reglamento Nacional de edificaciones debe estar comprendida entre 0.3-0.6 m/s)  CÁLCULO DEL NÚMERO DE BARRAS

B - a 550 - 25  at 31.25 Número de barras

=

Ángulo de barras

= 60º

= 16 = 16 barras

 CÁLCULO DE LA LONGITUD DEL CANAL DE TRANSICIÓN (L) Ancho del canal de aproximación a las rejas (B2)

= 0.55 m

Diámetro del emisor (B1)*

= 0.30 m

B 2 -B1 0.55 - 0.30  2 * tg(12º30' ) 2 * tg(12º30' ) L=

= 1.0m

 DISEÑO DE BY PASS Longitud del vertedero (L v)

= 0.55 m

 Q máximo     1.71 * L  Altura de la lámina de agua (H) =

2/3

= 0.067 m

 CÁLCULO DEL MATERIAL CRIBADO Tabla 2 cálculo del material cribado

Abertura mm

Cantidad (litros de material cribado l/m3 de agua residual)

20

0.038

25

0.023

35

0.012

40

0.009

Por interpolación, para una abertura de las rejas de 25 mm el material cribado es 0.023 l/m3 de agua residual aproximadamente. Con esto determinaremos el volumen de

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almacenamiento que ocupará el material retenido en las rejas y cada que tiempo se deberá limpiar la canaleta dispuesta al lado de las rejillas.

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 CÁLCULO HIDRÁULICO



DIÁMETRO DEL EMISOR*

Y do Para el caudal máximo, 0.05376 m3/s, una relación = 0.75, mínima de 8‰ y un valor de n de Manning igual a 0.01 para un emisor de PVC. Empleando la curva para determinar el tirante normal aplicando la fórmula de Manning según el grafico de curvas (Ven Te Chow). Se determina el diámetro que cumpla las condiciones indicadas y determinando el diámetro comercial inmediato superior. Redondeando a diámetro comercial del emisor D = 12 pulg Para esas condiciones el tirante de agua (Y 1) en el emisor o

Y 1 = 0.75* d 

= 0.75*0.30 = 0.225m

El radio hidráulico (R)

R do =0.2904 Velocidad para esas condiciones del emisor

 R* s   n  manning



     0.1452 * 0.008     0.01   

V emisor (V1)=

=1.65m/s

Dicha velocidad está entre 0.6 a 2.5 m/s, y cumple con las condiciones de operación de un sistema convencional de alcantarillado.

h 

PÉRDIDA DE CARCA EN EL CANAL DE TRANSICIÓN (

Velocidad del emisor (V1)

= 1.65 m/s

Velocidad de aproximación (v)

= 0.58 m/s

h

ft

 0 .1 *

 V1  v  2 2*g

ft

)

 = 0.006m

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

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DESNIVEL ENTRE EL FONDO DE LA TUBERÍA Y EL FONDO DEL CANAL (Δ Z)

Tirante en el emisor (Y 1)

= 0.225 m

Velocidad del emisor (V1)

= 1.65 m/s

h ΔZ

ft

=E1-E2-

= 0.1714 m

El desnivel entre el fondo de la tubería y el fondo del canal debe tener un diferencia de 17.14 cm. 

CÁLCULO DEL MATERIAL CRIBADO

Según la Norma OS.090 para una abertura de 1 pulg se tiene 0.023 litros de material cribado en 1m3 de agua residual Tasa = 0.023 l/m3 

Qpc = 0.054 m3/s

0.059 m3 de material retenido / día 0.059 m 3/ vez

Frecuencia de limpieza: 1 vez/día 1.4

DISEÑO DE DESARENADOR Y VERTEDERO SUTRO.

1.4.1

VERTEDERO SUTRO Para el diseño tomamos un caudal menor al mínimo para el primer tanteo:

a  Q  2,74 ab  H   3  Asumiendo: Para un primer tanteo: H=a b = 0.15 m Q = 0.013 m3/s Se obtuvo: a

0.07

m

b

0.15

m

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Hallamos la altura para un caudal mínimo y máximo:

Qmin = 0.015 m3/s Qmáx = 0.054 m3/s Se tiene:

0.07  0.07    Q min  0.015  2,74 0.07 x0.28  H min   Qmáx  0.054  2,74 0.07 x 0.28  H max   3  3   

Se obtuvo: Hmax

0.216

m

Hmin

0.077

m

La forma de las paredes del vertedero esta dada por la expresión:

x 2 y  1  arctg b  a Para los datos obtenidos anteriormente se tiene FORMA DE LAS PAREDES DEL VERTEDERO Altura minima Ancho de Vertedero Caudal Minimo Caudal Maximo

y 0.000 0.003 0.005 0.010 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.125 0.128 0.134

X 0.148 0.128 0.123 0.114 0.102 0.087 0.077 0.071 0.065 0.061 0.060 0.060 0.059

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a b Qmin Qmax

Hm 0.07000 0.07300 0.07500 0.08000 0.09000 0.11000 0.13000 0.15000 0.17000 0.19000 0.19500 0.19800 0.20400

Q (m3/s) 0.013 0.014 0.014 0.016 0.019 0.024 0.030 0.035 0.041 0.046 0.048 0.049 0.050

0.0700 0.1477 0.0149 0.0538

m m m3/s m3/s

0.0149355m3/s

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0.138 0.140 0.145 0.146 0.147

0.058 0.058 0.057 0.057 0.057

0.20800 0.21000 0.21500 0.21600 0.21700

0.051 0.052 0.053 0.054 0.054

PTAR

0.0537678m3/s

 Longitud del Desarenador

Por una cuestión práctica se adopta: L = 25 H, tal como se señala en la Norma S090 Longitud de desarenador L = 25Hmax

5.4m

 Velocidad en los Desarenadores

La Norma S090 señala que se debe controlar la velocidad horizontal alrededor de 0,3 m/s con una tolerancia de 20% Considerando: Velocidad horizontal: VH = 0.36 m/s;

Vmin=0.28 m/s

 Hallamos Ancho de los desarenadores

Una vez conocida la profundidad (Hmax), se determina el ancho de los canales de manera que sea mantenga la velocidad óptima alrededor de 0.30 m/s. Sí la sección de flujo fuera rectangular,

B

Q max 0.054 B  0.70m H max* V 0.216 * 0.36

 Comprobación de la velocidad Mínima

V min 

Q min 0.015 V min   0.28m / s Hmim * B 0.077 * 0.7

 Volumen de la tolva Altura de la tolva = 0.10 m Ancho del desarenador = 0.70 m Ancho de la tolva =0.50 m MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

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Longitud del desarenador = 5.40 m

Vtolva  0.324m3 Atolva  0.06m2  Tasa de Acumulación Qmax

= 0.054 m3/s

Vol. Acumulado durante periodo de limpieza

= 10839.5885m3/d

Factor de acumulación

=30lt arena/1000 m3

Longitud del desarenador

= 5.40 m

ta 

30 * vol  325.1877l / dia 1000

p Periodo de limpieza

vol.tolva  1dia ta

Se recomienda realizar limpieza 3 veces por semana.

4

DI ME NS I O N AM I E NTO DE L AG U N AS AN AE RO BI AS

Como se índice en la tabla Tabla 1, el caudal de diseño fue determinado con las áreas de drenaje correspondiente a cada planta para el periodo optimo de diseño.

1.5

DATOS DE DISEÑO Caudal del Afluente

= 2580.87 (m3/dia).

Población

= 26491 habitantes

Carga percapital

= 50 grDBO/hab/día

Carga de BDO5 (C)

= 1111.76 Kg DBO5/día

Carga Volumetrica (CV)

= 200 grDBO/m3.dia

 Volumen de Laguna requerido sin acumulación de lodo (V1)

V1 = C /CV V1= 6623 m3

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 Volumen de acumulación de lodos (V2) Tasa de acumulación de lodos (ta)

= 0.1 m3/hab/año

Periodo de Limpieza (pl)

= 3 años

V 2  pob * ta * pl V2= 7947.30 m3

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 Volumenes unitarios (Vu) Numero de Lagunas en Paralelo (N)

= 02 unidades

Sin Lodos (V1/N)

= 3311.38 m3

De acumulación de lodos(V2/N)

= 3973.65 m3

Volumen total unitario (vu)

= 7290.44 m3

Caudal afluente unitario (Q/N)

= 1290.44 m3/día

Periodo de Retención (PR) teorico

= 2.57 días

 Dimensionamiento de las lagunas Profundidad (Z)

= 4m

Inclinación de taludes [V: 1; H:]

= 2.5

Longitud del espejo de agua

= 55 m

Volumen total unitario real (vu)

= 8233.33 m3

 Dimensiones del espejo de agua

Longitud: Ancho: Area: Borde Libre: Altura Total Util: Area Acumulada Total: Longitud del fondo: Ancho del fondo:

55.00 55.00 0.30 0.50 4.00 0.61 35.00 35.00

m m Ha m m Ha m m

 Características del Efluente Eficiencia de remoción de DBO5: Carga Remanente: Caudal del efluente:

45.00 % 728.50 Kg DBO/día 2580.87 m3/día

5

DI ME NS I O N AM I E NTO DE L AG U N AS FAC ULTATI VAS

1.6

DATOS DE DISEÑO Caudal afluente

= 2580.87 m3/día

Carga de DBO5 (C)

= 728.50 m3/día

Carga Superficial de diseño (CSdis) Cs= 250x1.05^(T-20) RNE Norma S090

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

= 195.88 Kg DBO5/Ha.dia

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 Área Superficial requerida para lagunas primarias (At)

At =

1.7

C =3.12 Ha Cs Tasa de acum. De lodos (ta [0.040-0.100])

= 0.1 m3/(habitante.año)

Periodo de limpieza (PI)

= 5 años

Volumen de lodos

= 13245.50 m3

Numero de lagunas en paralelo (N)

= 2 unidades

Área Unitaria (Au)

= 1.86Ha

Coliformes fecales en el crudo

= 7.00x10^7

LAGUNA SECUNDARIA-FACULTATIVA PRIMARIA

Tasas netas de mortalidad bacteriana Kb secundarias Kb(P) = 0.8x 1.05^(T20) Kb(P) = K20x 1.05^(T-20) Tasa de desoxigenación (K) a 15º C K = K (15°C) x 1.05^(T-20) Parámetros (Norma S090)

0.60

(1/días)

0.47

(1/días)

0.23 0.18 K20=0.6

(1/día) Primaria

 Dimensionamientos Longitud Primarias (Lp) Ancho Primarias (Wp) Profundidad Primarias (Zp) (1.5 2.5) P.R. (Primarias) Factor de correción hidráulica(FCH) (0.3-0.8) P.R. (Primarias) corregido Factor de caracteristicas de sedimentacion (Fcs) Factor intrinseco de algas (Fia) Numero de dispersion d= Factor adimensional DBO a= Factor adimensional (coliformes) ab= Caudal efluente unitario Caudal efluente total C.F en el efluente Eficiencia parcial de remoción de C.F. DBO afluente DBO efluente Eficiencia parcial de remoción de DBO MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

176.00 88.00

m m

1.80 19.20 0.60

m días

13.80 0.7 0.1 0.319

días

2.041 2.682 1213.00 2425.99 3.95E+06 94.36 575.00 109.57

m3/día m3/día NMP/100ml % mg/l mg/l

80.94% CONSORCIO HM Y JS 16

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Area Unitaria Area Acumulada (sección media) Volumen de lodos 1.8

1.55 3.10 6622.75

PTAR

Ha Ha m3

LAGUNA TERCIARIA-FACULTATIVA SECUNDARIA

Tasas netas de mortalidad bacteriana Kb secundarias Kb(P) = 0.8x 1.05^(T20) Kb(P) = K20x 1.05^(T-20) Tasa de desoxigenación (K) a 15º C K = K (15°C) x 1.05^(T-20) Parámetros (Norma S090)

0.80

(1/días)

0.627

(1/días)

0.23 0.18 K20=0.8

(1/día) secundarias

 Dimensionamientos

Número de lagunas secundarias Caudal afluente unitario Relacion Longitud/Ancho (L/W) Longitud secundarias (Ls) Ancho Secundarias (Ws) Profundidad Secundarias (Zs) P.R. (Secundarias) Factor de correción hidráulica(HCF) (0.3-0.8) P.R. (Secundarias) corregido Factor de características de sedimentación(Fcs) Factor intrinseco de algas (Fia) Numero de dispersion d= Factor adimensional (coliformes) ab = Factor adimensional (DBO) a= Caudal efluente CF en el efluente Area Unitaria Período de retención Lag. Facultativas Eficiencia global de remoción en: Coliformes Fecales DBO afluente DBO efluente Eficiencia global de remoción de DBO: Area Unitaria Area Acumulada (sección media) Volumen de lodos Area Total Acumulada

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

1 2425.99 3.00 270.00 90.00 1.80 19.00 0.80 15.18 0.98 0.30 0.185 2.504 1.738 2304.49 5.48E+04 2.43 28.02 99.92 109.57 50.65 91.19% 2.43 2.43 116.57 5.528

unidad(es) m3/día m m m días dias

m3/dia NMP/100ml Ha días % mg/l mg/l Ha Ha m3 Ha

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Area Total (+ 15%) Area total anaerobia Area total en lagunas Requerimiento de terreno:

7,09 0,76 7,85 2,68

PTAR

Ha Ha Ha m2/habitante

LAGUNAS PRIMARIAS Número de primarias

2.00

Inclinación de taludes (z)

2.50

Profundidad util

1.80

m

Altura de lodos

0.50

m

Borde Libre

0.50

m

Profundidad total

2.80

m

176.00

m

88.00

m

178.50

m

90.50

m

169.00

m

81.00

m

Dimensiones de espejo de agua Longitud Ancho Dimensiones de Coronación Longitud Ancho Dimensiones de fondo Longitud Ancho

LAGUNAS SECUNDARIAS Número de secundarias

1.00

Inclinación de taludes (z)

2.50

Profundidad

1.80

m

0.10

m

Borde Libre

0.50

m

Profundidad total

2.30

m

Dimensiones de espejo de agua Longitud

270.00 m

Ancho

90.00

m

Dimensiones de Coronación Longitud

272.50 m

Ancho

92.50

m

Dimensiones de fondo Longitud

265.50 m

Ancho

85.50

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m

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1.9

PTAR

CALCULO DE ALMACENAMIENTO DE HIPOCLORITO CALCIO  Inactivación de coliformes fecales en 2 unidades logarítmicas

  

Caudal Dosis Máxima Dosis Mínima

: : :

Q DM Dm

= 26. lps = 6.0 mg/lt = 4.0 mg/lt

D

= 5.0 mg/lt

 Dosis promedio (D) :

D

Dmax  Dmin 2

De la relación:

 Peso de hipoclorito de calcio (w) :  

Caudal Tiempo de almacenamiento

Q T

= 26.67 lps = 30 días

W DQT

De la relación:

W

=

345.67 Kg.

 Número de tambores (N) : 

Peso del tambor

N

P

= 50 Kg

W P

De la relación:

N

= 7 tambores

 Área de ocupada por tambores (AT) :  

Area neta ocupada por tambor AC Factor de área ocupada f

= 0.16 m2 = 1.30

AT  f N AC De la relación:

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AT

= 1.44 m2

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1.10

PTAR

SISTEMA DE CLORACIÓN CON HIPOCLORITO DE CALCIO

 Caudal de dilución (q) :



Concentración

q

C

=2.0%

q

= 0.2765 m3/dia

QD C

De la relación:  Volumen de Tanque de Solución (V) : 

Duración del turno

To

= 24

hr

V  q To De la relación:   

Largo Ancho Altura

V

= 0.2765 m3.

P

= 160

mg/s.

P

= 13.82

kg/día

qMáx

= 0.003

lps

qMáx

= 259.20 l/día

= 0.65 m = 0.65 m = 0.65 m

 Consumo de reactivo (P)

P QD De la relación:

 Caudal máximo de dosificación (qMáx)

qMáx 

Q DM C

De la relación:

 Caudal mínimo de dosificación (qMín)

qMín 

Q Dm C

De la relación:

1.11

qMín

= 0.002 lps qMín

= 172.80 l/día

pH

= 7 = 02

CAMARA DE CONTACTO DE CLORO

 Tiempo de contacto: o o

pH unidades Logarítmicas

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PTAR

o Temperatura T = 15 °C o [Cloro] [Cl] = 5.00 mg/l o CT CT = 75.00 Empleando la curva de inactivación por cloro para guardia y coliformes de Metcalf & Eddy, 2003, se puede determinar el tiempo de contacto de la siguiente manera: Tcon=CT/[Cloro] = 15 min  Volumen del Tanque de contacto de Cloro

VTc=Q*t= 24.01 m3

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Dimensione s

1.12

b= h= L=

1.20 1.40 5.00

m m m

Lt= Nº=

PTAR

14.29

Longitud total de la cámara de contacto

m

3.00

# de cámaras

unidad

CÁLCULO DEL NÚMERO DE ORIFICIOS EN EL DIFUSOR: Asumiendo un espesor de: -

e = 0.10m N = B / e -1 = (1.20/ 0.10) -1 = 11

 cálculo de la sección de los orificios: Asumiendo un diámetro de: -

do = 0.375”

Ao 

  do 2 4 = 0.0001m2

 cálculo del caudal promedio de solución a aplicar: Se dosificará para con los datos del diseño anterior, estos son: -

Dosis Óptima Promedio: 5.00 mg/l C = 5% mg/l

Q  D 26.67  5   C 50000 q' =

0.0000032 lps

At = AOxn/R =0.0018 m2

 Cálculo del diámetro del difusor:

  

4  At 









 / 0.0254  

4  0.0018   / 0.0254   

Dt =

1.9”

Para ello consideramos un diámetro comercial de:

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PTAR

Dt = 2.0”

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1.13

PTAR

CARACTERISTICAS DEL EFLUENTE:

El efluente de la PTAR proyectada será transportado por 1447.36m de tubería de DN 300 mm SN2 de PVC UF ISO 4435. El cuerpo receptor será el Rio Chinua, el cual es conocido por la localidad como Rio Chihua, teniendo como punto de descarga el margen derecho del mismo en la coordenada UTM/WGS-84/18S Este (x): 578713.97, y Norte (y): 8564734.731 a una cota de 2388.00 msnm.

TABLA 3 Características del Efluente PARÁMETRO

VALOR MÁXIMO ADMISIBLE

Demanda bioquímica de oxígeno, DBO5 Sólidos suspendidos Coliformes

55.65 mg/l 30 mg/l 548NMP/100 ml

TABLA 4 Caracterización del Cuerpo Receptor PARÁMETRO

VALOR MÁXIMO ADMISIBLE

Demanda bioquímica de oxígeno, DBO5 Demanda Química de oxígeno, DQO Sólidos suspendidos totales Coliformes

10 mg/l 40 mg/l 13 mg/l 330NMP/100 ml

TABLA 5 Caracterización del Desagüe PARÁMETRO

VALOR MÁXIMO ADMISIBLE

Demanda bioquímica de oxígeno, DBO5 Demanda Química de oxígeno, DQO Sólidos suspendidos totales Coliformes

575 mg/l 847 mg/l 232 mg/l 7x107 NMP/100 ml

TABLA 6 Límites Máximos Permisibles para los Efluentes de PTAR

PARAMETRO

Aceites y grasas Coliformes Termotolerantes Demanda Bioquímica de Oxigeno Demanda Química de Oxigeno pH MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

UNIDAD

mg/L NMP/100m L

LMP DE EFLUENTES PARA VERTIDOS A CUERPOS DE AGUAS 20 10,000

mg/L

100

mg/L unidad

200 6.5-8.5 CONSORCIO HM Y JS 24

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Solidos Totales en Suspensión Temperatura

mL/L °C

PTAR

150 25 30 0,5

LAGUNAS ANAEROBIAS a) Las lagunas anaerobias se emplean generalmente como primera unidad de un sistema cuando la disponibilidad de terreno es limitada o para el tratamiento de aguas residuales domésticas con altas concentraciones y desechos industriales, en cuyo caso pueden darse varias unidades anaerobias en serie. No es recomendable el uso lagunas anaerobias para temperaturas menores de 15°C y presencia de alto contenido de sulfatos en las aguas residuales (mayor a 250 mg/l).

b) Debido a las altas cargas de diseño y a la reducida eficiencia, es necesario el tratamiento adicional para alcanzar el grado de tratamiento requerido. En el caso de emplear lagunas facultativas secundarias su carga orgánica superficial no debe estar por encima de los valores límite para lagunas facultativas. Por lo general el área de las unidades en serie del sistema no debe ser uniforme.

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PTAR

c) En el dimensionamiento de lagunas anaerobias se puede usar las siguientes recomendaciones para temperaturas de 20°C: • carga orgánica volumétrica de 100 a 300 g DBO/ (m3.d); • período de retención nominal de 1 a 5 días; • profundidad entre 2,5 y 5 m; • 50% de eficiencia de remoción de DBO; • carga superficial mayor de 1000 kg DBO/ha.día.

d) Se deberá diseñar un número mínimo de dos unidades en paralelo para permitir la operación en una de las unidades mientras se remueve el lodo de la otra.

e) La acumulación de lodo se calculará con un aporte no menor de 40 l/hab/año. Se deberá indicar, en la memoria descriptiva y manual de operación y mantenimiento, el período de limpieza asumido en el diseño. En ningún caso se deberá permitir que el volumen de lodos acumulado supere 50% del tirante de la MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE HUANTA

LAGUNAS AERADAS a) Las lagunas aeradas se emplean generalmente como primera unidad de un sistema de tratamiento en donde la disponibilidad del terreno es limitada o para el tratamiento de desechos domésticos con altas concentraciones o desechos industriales cuyas aguas residuales sean predominantemente orgánicas. El uso de las lagunas aeradas en serie no es recomendable. b) Se distinguen los siguientes tipos de lagunas aeradas: • Lagunas aeradas de mezcla completa: las mismas que mantienen la biomasa en suspensión, con una alta densidad de energía instalada (>15 W/m3). Son consideradas como un proceso incipiente de lodos activados sin separación y

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laguna.

f) Para efectos del cálculo de la reducción bacteriana se asumirá una reducción nula en lagunas anaerobias.

g) Deberá verificarse los valores de carga orgánica volumétrica y carga superficial para las condiciones de inicio de operación y de limpieza de lodos de las lagunas. Dichos valores deben estar comprendidos entre los recomendados en el punto 3 de este artículo.

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PTAR

recirculación de lodos y la presencia de algas no es aparente. En este tipo de lagunas la profundidad varía entre 3 y 5 m y el período de retención entre 2 y 7 días. Para estas unidades es recomendable el uso de aeradores de baja velocidad de rotación. Este es el único caso de laguna aerada para el cual existe una metodología de dimensionamiento. • Lagunas aeradas facultativas: las cuales mantienen la biomasa en suspensión parcial, con una densidad de energía instalada menor que las anteriores (1 a 4 W/m3, recomendable 2 W/m3). Este tipo de laguna presenta acumulación de lodos, observándose frecuentemente la aparición de burbujas de gas de gran tamaño en la superficie por efecto de la digestión de lodos en el fondo. En este tipo de lagunas los períodos de retención varían entre 7 y 20 días (variación promedio entre 10 y 15 días) y las profundidades son por lo menos 1,50 m. En climas cálidos y con buena insolación se observa un apreciable crecimiento de algas en la superficie de la laguna.

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PTAR

Tabla 9SISTEMA DE CLORACION

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PTAR

DISEÑO DE DIFUSORES 1 e=

0.1000

m

N = B/e-1

N=

11.00

Numero de orificios en el difusor

-

2 d0 =

0.3750

Pulg.

A0 = π.d20 /4

A0 =

0.0001

Seccion de los orificios

m2

3 Dosis Optima Promedio: D =

1.6000

mg/L

q =Q.D/C

q=

0.00000320

Caudal promedio de la solucion a aplicar

m3/s

50000.0000

mg/L

At =

0.0018

Dt = (√(4At/π))/0.0254

Dt =

2.0

Diametro del difusor

pulg

4

Concentracion Optima: C =

5

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