Propuesta de intervención de la planta de tratamiento de agua residual de la UCLV (página 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.

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86 Anexos

87 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:

89 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