INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PACHACUTEC MEMORIA DESCRIPTIVA ALTERNATIVA SELECCIONADA: AERACION PROLONGADA 1 INTRODUCCIÓN La Empresa de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado de Lima, SEDAPAL, en su esfuerzo de prestar un mejor servicio de Agua Potable y Alcantarillado a la ciudad de Lima, viene elaborando estudios y ejecutando obras que hacen posible ofrecer a la población el acceso directo a estos servicios básicos, lo que permitirá mejorar su condición de vida. Con la finalidad de cumplir con lo anterior, SEDAPAL tiene programado ejecutar con prioridad durante el año 2008, las Obras de Ampliación y Mejoramiento de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado que dan servicio a los diferentes Distritos de Lima Metropolitana, correspondientes a las programadas por el Programa “Agua Para Todos”. Para este fin, se ha previsto contratar un consultor externo que se encargue de la elaboración del “Perfil de Ampliación y Mejoramiento de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla”. Este Estudio servirá para la Contratación bajo la modalidad de Concurso Oferta a suma alzada para las Obras Generales y Secundarias bajo la modalidad Concurso Oferta. El desarrollo del presente servicio se desarrollará basándose en los lineamiento técnico de solución establecidos en el Estudio Definitivo de Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad Pachacutec y Anexos que fue desarrollado en el año 2003 mediante contrato N° 0086-2003SEDAPAL. 2 OBJETIVOS Objetivo del Proyecto El objetivo del proyecto de tratamiento de las aguas residuales es el mejoramiento de las condiciones ambientales y sanitarias de la localidad de Pachacútec, situado en el distrito de Ventanilla, Provincia Constitucional del Callao, y la minimización del impacto ambiental en el entorno del área de influencia del proyecto. Objetivo del diseño El objetivo del diseño es la elaboración del perfil reforzado de los procesos de tratamiento de las aguas residuales de la localidad de Pachacútec, teniendo como Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla base los criterios de diseño aplicados en el perfil del proyecto de alcantarillado. De esta manera, el diseño se ejecutará para un caudal promedio de 402 l/s y con un horizonte de 20 años, equivalente al año 2030. El sistema de distribución y conducción de las aguas residuales crudas hacia los procesos de tratamiento y los dispositivos de ingreso, interconexión y salida a cada uno de ellos, serán diseñados para el máximo diario del año 2030 y establecido en 724 l/s. Sin embargo, las obras a ser realizadas para la primera etapa del proyecto al año 2020, será equivalente al 75% de los proyectado al año 2030 3 ASPECTOS LEGALES VINCULADOS CON LA CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL TRATADA La Resolución Jefatural Nº 0291-2009-ANA de la Autoridad Nacional del Agua del Ministerio de Agricultura de fecha 01 de Junio de 2009, establece las disposiciones referidas al otorgamiento de autorizaciones de vertimiento y de reuso de aguas residuales tratadas. Al respecto, en su artículo cuarto establece la clasificación de los cuerpos de agua con una vigencia hasta el 31 de marzo de 2010 como sigue: I. Aguas de abastecimiento doméstico con simple desinfección II. Aguas de abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla y coagulación, sedimentación, filtración y cloración aprobados por el Ministerio de Salud. III. Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales IV. Aguas de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares). V. Aguas de zonas de pesca de mariscos bivalvos. VI. Aguas de zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial”. Así mismo, en el artículo quinto fija las disposiciones sobre los valores límites y vigentes hasta el 31 de marzo del año 2010 como sigue: I. LIMITES BACTERIOLÓGICOS* (valores en NMP/100ml) Parámetro Coliformes totales Coliformes fecales I 8,8 0 II 20.000 4.000 III 5.000 1.000 IV 5.000 1.000 V 1.000 200 VI 20.000 4.000 * Entendido como valor máximo en 80% de 5 o más muestras mensuales II. LIMITES DE DEMANDA BIOQUMICA DE OXÍGENO (DBO) (5 días, 20°C de oxígeno disuelto (OD) valores en mg/l Parámetro DBO OD I 5 3 Consorcio Macro Proyecto Ingenieros II 5 3 III 15 3 IV 10 3 V 10 5 VI 10 4 INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla III. LIMITES DE SUSTANCIAS POTENCIALMENTE PELIGROSAS valores en mg/m3 Parámetro Selenio Mercurio PCB Esteres estalatos Cadmio Cromo Níquel Cobre Plomo Zinc Cianuro Fenoles Sulfuros Arsénico Nitratos 1+ * ** I II III 10 2 1 0,3 10 50 2 1,000 50 5,000 200 0,5 1 100 10 10 2 1 0,3 10 50 2 1,000 50 5,000 200 1 2 100 10 50 10 1+ 0,3 50 1,000 1+ 500 100 25,000 1+ 1+ 1+ 200 100 V VI 5 0,1 2 0,3 0,2 50 2 10 10 20 5 1 2 10 N.A. 10 0,2 2 0,3 4 50 ** * 30 ** 5 100 2 50 N.A. Valor a ser determinado. En caso de sospechar su presencia se aplicará los valores de la columna V provisionalmente. Pruebas de 96 horas de dosis letal media multiplicado por 0,1 Pruebas de 96 horas de dosis letal media multiplicado por 0,02 IV. LIMITES DE SUSTANCIAS O PARÁMETROS POTENCIALMENTE PERJUDICIALES (mg/m3) M.E.H. S.A.A.M. C.A.E. C.C.E. (1) (2) (3) (4) Parámetros (1) (2) (3) (4) I y II 1,5 0,5 1,5 0,3 III 0,5 1,0 5,0 1,0 IV 0,2 0,5 5,0 1,0 Material Extractable en Hexano. (Grasa principalmente) Sustancias activas de azul de metileno (detergentes principalmente) Extracto de columna de carbón activo por alcohol (según método de flujo lento) Extracto de columna de carbón activo por cloroformo (según método de flujo lento) Respecto a temperatura, el Ministerio de Salud determinará en cada caso, las máximas temperaturas para exposiciones cortas y de promedio semanal”. 4 ÁREA RESERVADA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO El área reservada para la construcción de la planta de tratamiento es de forma irregular y se ubica en los terrenos contiguos a las lagunas de Oxidación existentes en Ventanilla, en un área de 6.75 Ha. La planta de tratamiento de agua residual a ser implementada estará destinada al acondicionamiento de los desechos líquidos domésticos de los siguientes asentamientos y urbanizaciones: Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Código y Cantidad de Habilitaciones Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla HABILITACIONES Lotes Totales % de vivencia Lotes Habitados SECTOR 282 1 AH PESQUERO I 253 80.00% 202 2 AH PESQUERO II 407 100.00% 407 3 AH PESQUERO III 214 91.00% 195 4 AH PESQUERO IV 88 100.00% 88 5 AH PESQUERO AVANZA 156 100.00% 156 6 AH OASIS DE PACHACUTEC III SECTOR 563 88.00% 495 7 40 83.00% 33 8 AH SR. DE LOS MILAGROS II ASOC. PROY. ESPECIAL PACHACUTEC (Plaza de Armas) 0 0.00% 0 9 AH PAZ Y UNION 265 77.00% 204 10 AH LAS BRISAS II 134 100.00% 134 11 AH. LOS JAZMINES 91 51.00% 46 12 AH INCA WASI 423 71.00% 300 13 103 90.00% 93 14 AH INCA GARCILAZO DE LA VEGA UPIS PROY. ESPECIAL CIUDAD PACHACUTEC SECTOR OASIS I 724 88.00% 637 15 AH NUEVO PACHACUTEC 749 69.00% 517 16 AH ALAN GARCIA 85 73.00% 62 17 ASOC. VIV. KAWACHI SECTOR 4 223 75.00% 167 18 ASOC. VIV. KAWACHI SECTOR 3A 255 75.00% 191 19 AH PROA CHALACA 203 50.00% 102 20 AH SANTA PATRICIA I 57 96.00% 55 21 AH TUPAC AMARU 165 100.00% 165 22 ASOC. DISCAPACITADOS CERRO CACHITO 251 100.00% 251 23 AH LA VICTORIA 456 91.00% 415 24 AH SOL Y MAR 349 94.00% 328 26 ASOC. VIV. COVIPOL 267 100.00% 267 27 AH VIRGEN DE GUADALUPE (59%) 184 88.00% 162 28 AH LOS ALAMOS 162 100.00% 162 29 AH SAN CARLOS 633 100.00% 633 30 AH BALNEARIOS SECTOR IV 311 99.00% 308 31 AH SAN PABLO 119 94.00% 112 32 AH LOS NARANJOS 287 100.00% 287 33 AH SAN PEDRO DE ISRAEL 314 31.00% 97 34 AH NUEVA AMERICA 247 83.00% 205 Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Código y Cantidad de Habilitaciones Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Lotes Totales % de vivencia Lotes Habitados 273 100.00% 273 36 ASOC. VIV. MAR PACIFICO AVIMAPA UPIS PROY. ESPECIAL CIUDAD PACHACUTEC SECTOR OASIS II 370 88.00% 326 37 AH BALNEARIOS SECTOR III 181 99.00% 179 38 AH INCA PACHACUTEC 193 100.00% 193 39 AH 20 DE AGOSTO 74 100.00% 74 40 AH STA PATRICIA II 40 100.00% 40 42 459 80.00% 367 83 AH LA UNION ASOC. VIV. EX INSTITUTO NACIONAL DE PLANIFICACION INP 59 69.00% 41 121 AH BALNEARIOS SECTOR I 264 99.00% 261 122 321 99.00% 318 123 AH BALNEARIOS SECTOR II AH MINI PARQUE INDUSTRIAL CERRO CACHITO 166 60.00% 100 124 AH CARLOS GARCIA RONCEROS 518 70.00% 363 127 ASOC. VIV. LA LIBERTAD I 116 100.00% 116 133 AH BALNEARIOS SECTOR V 224 99.00% 222 134 AH BALNEARIOS SECTOR IV-B 61 99.00% 60 137 AH LOS ANDES 16 95.00% 15 35 HABILITACIONES SECTOR 283 27 AH VIRGEN DE GUADALUPE (41%) 222 88.00% 195 43 AH 6 DE DICIEMBRE ( SECTOR I-II ) 548 49.00% 269 44 AH LOS PINOS 97 80.00% 78 45 AH SEÑOR DE LOS MILAGROS 108 73.00% 79 46 AH SAN MARTIN DE PORRES 87 100.00% 87 47 43 100.00% 43 48 AH SANTISIMA CRUZ DE MOTUPE HABILITACION 283-1 (Campo: ASOC. VIV. APACOP Y AH PACOP) 106 56.00% 59 49 AH COSMOVISIÓN 520 80.00% 416 50 AH 4 SUYOS II SECTOR 67 70.00% 47 51 AH ALEX KOURI BUMACHAR 293 60.00% 176 52 AH CONSTRUCCIÓN CIVIL 101 89.00% 90 53 AH MERCADO CENTRAL 288 93.00% 268 54 AH 4 SUYOS I SECTOR 304 70.00% 213 55 AH LA LIBERTAD 174 100.00% 174 56 91 100.00% 91 57 AH FAMILIAS UNIDAS 4 DE SETIEMBRE ASOC. VIV. TALLER DEL SEÑOR DE LOS MILAGROS 768 100.00% 768 58 AH HEROES DEL CENEPA 363 75.00% 272 Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Código y Cantidad de Habilitaciones HABILITACIONES Lotes Totales % de vivencia Lotes Habitados 59 AH ARMANDO VILLANUEVA DEL CAMPO 170 100.00% 170 60 AH SANTA ROSA 314 90.00% 283 61 AH HIROSHIMA (48%) 221 77.00% 170 62 AH NUEVO HORIZONTE 84 100.00% 84 63 AH MIRAMAR 46 100.00% 46 64 AH SHALOM 160 100.00% 160 65 AH LAS BRISAS I 108 90.00% 97 113 AH MICAELA BASTIDAS 108 100.00% 108 239 77.00% 184 SECTOR 284 61 AH HIROSHIMA (52%) 66 AH KEIKO SOFIA FUJIMORI II ETAPA 647 85.00% 550 67 AH 1º DE NOVIEMBRE LOS ANGELITOS 163 74.00% 121 68 AH LAS CASUARINAS 392 76.00% 298 69 AH VILLA RICA 139 97.00% 135 70 AH LOS CEDROS II ETAPA 1414 53.00% 749 71 AH LOS OLIVOS DE LA PAZ 650 66.00% 429 72 AH 31 DE DICIEMBRE 608 70.00% 426 73 AH AMPLIACIÓN HEROES DEL CENEPA 461 93.00% 429 74 AH LAS PONCIANAS 65 96.00% 62 75 AH PEDRO LABARTHE 215 80.00% 172 116 AH 8 DE AGOSTO 56 88.00% 49 119 AH SAGRADO CORAZON DE JESUS II ETAPA 317 93.00% 295 120 AH SAGRADO CORAZON DE JESUS I ETAPA 80 100.00% 80 SECTOR 285 41 AH JOSE MARIA ARGUEDAS 258 95.00% 245 76 AH MARIA JESUS ESPINOZA 688 81.10% 558 77 AH JOSE OLAYA BALANDRA 949 76.70% 728 78 AH LOS JARDINES DEL MIRADOR 80 94.00% 75 79 AH EL MIRADOR 179 75.00% 134 80 AH 12 DE DICIEMBRE 145 90.00% 131 81 241 85.00% 205 82 AH AGRUP. 7 DE JUNIO Y ENMANUEL UPIS PROY. ESPECIAL CIUDAD PACHACUTEC PARCELA C 345 83.00% 286 129 AH 7 DE JUNIO Y CONFRATERNIDAD 310 77.00% 239 131 AH CUEVA DE LOS TALLOS 508 77.00% 391 1155 80.26% 927 SECTOR 286 84 AH LAS LOMAS Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Código y Cantidad de Habilitaciones 85 Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla HABILITACIONES Lotes Totales % de vivencia Lotes Habitados 134 78.00% 105 235 55.00% 129 25 90.00% 23 132 AH CHAVIN DE HUANTAR AH AMPLIACION KEIKO SOFIA FUJIMORI I ETAPA 25 SECTOR 287 AH AMPLIACIÓN POBLACIONAL NIÑO JESUS 87 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C1 (56%) 283 93.00% 263 88 66 50.00% 33 89 AGRUPACIÓN POBLACIONAL 5 DE ENERO AGRUPACION POBLACIONAL LAS ESMERALDAS 44 88.00% 39 90 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C2 (39%) 244 50.00% 122 91 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C3 548 66.00% 362 92 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C4 371 60.00% 223 93 SECTOR D GRUPO RESIDENCIAL D1 460 64.00% 294 94 SECTOR D GRUPO RESIDENCIAL D2 518 52.00% 269 95 SECTOR D GRUPO RESIDENCIAL D3 754 60.00% 452 96 AH JAIME YOSHIYAMA (62%) 282 66.00% 186 118 AH 6 DE ABRIL AMPLIACION C1 78 94.00% 73 115 CEMENTERIO 0 0.00% 0 135 34 90.00% 31 136 AH AGRUPACIÓN POBLACIONAL J4 - K4 AH AMPLIACIÓN POBLACIONAL LAS COLINAS SECTOR 288 94 90.00% 85 87 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C1 (44%) 225 93.00% 209 90 SECTOR C GRUPO RESIDENCIAL C2 (61%) 389 50.00% 195 96 AH JAIME YOSHIYAMA (38%) 221 66.00% 146 97 SECTOR A GRUPO RESIDENCIAL A1 453 70.00% 317 98 SECTOR A GRUPO RESIDENCIAL A2 806 85.00% 685 99 SECTOR A GRUPO RESIDENCIAL A3 584 60.00% 350 100 SECTOR A GRUPO RESIDENCIAL A4 562 77.00% 433 101 SECTOR B GRUPO RESIDENCIAL B1 207 80.00% 166 102 SECTOR B GRUPO RESIDENCIAL B2 519 61.00% 317 103 SECTOR B GRUPO RESIDENCIAL B3 484 86.00% 416 104 SECTOR B GRUPO RESIDENCIAL B4 (51%) 270 50.00% 135 117 EXPANSIÓN 1 38 0.00% 0 130 AH AMPLIACION B4 183 100.00% 183 86 SECTOR 289 UPIS PROY. ESPECIAL CIUDAD PACHACUTEC SECTOR COSTA AZUL 164 83.00% 136 Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Código y Cantidad de Habilitaciones HABILITACIONES Lotes Totales % de vivencia Lotes Habitados 104 SECTOR B GRUPU RESIDENCIAL B4 (49%) 260 50.00% 130 105 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E1 399 60.00% 239 106 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E2 484 58.00% 281 107 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E3 721 50.00% 361 108 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E4 361 50.00% 181 109 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E5 376 56.00% 211 110 390 60.00% 234 111 SECTOR E GRUPO RESIDENCIAL E6 ASOC PROY EL MIRADOR NUEVO PACHACUTEC 1512 80.00% 1210 128 GRUPO POBLACIONAL 18 DE FEBRERO 91 80.00% 73 2842 0.00% 0 510 65.00% 332 0 0.00% 0 2735 13.60% 372 SECTOR 290 112 126 125 EXPANSIÓN 2 UPIS PROY. ESPECIAL CIUDAD PACHACUTEC PARCELA I CENTRO DE ESTUDIOS Y DESARROLLO COMUN.DE LA UNIV. CATOLICA (12000 alumnos) SECTOR 291 114 5 ASOCIACION PRO VIVIENDA PROFAM PERU BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO Generalidades El planeamiento del sistema de tratamiento de aguas residuales en el área del proyecto se regirá por la Norma Técnica OS.090 del Reglamento Nacional de Edificaciones – Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales promulgada en junio de 2006. Estos criterios, lineamientos y la experiencia del especialista se aplicarán y respetarán en el desarrollo del proyecto. Las bases de diseño, es decir la información técnica destinada al diseño de los componentes y procesos de tratamiento de las aguas residuales, han sido definidas hasta el horizonte del proyecto, es decir hasta el año 2030. Bases de Diseño Población La población total estimada de Pachacutec al año 2010 (año 0) es de 172,714 habitantes. Se calcula que al año 2030, correspondiente al horizonte del proyecto, la población ascenderá a 316,157 habitantes. A su vez, se estima que para el año Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla horizonte serán atendidos el total de la población, es decir los 316,157 personas. Por los datos se encuentra que la cobertura de alcantarillado tanto al año diez como al año 20 es del 100.0%. La población para diferentes períodos del proyecto se presenta en el Cuadro 5.1. Cuadro 5.1.- Población total, cobertura y población servida AÑO 0 1 5 10 15 20 2,010 2,011 2,015 2,020 2,025 2,030 POBLACION TOTAL Hab 172,714 187,135 217,829 245,892 278,326 316,157 COBERTURA (%) 9.7% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% POBLACION SERVIDA hab 16,725 187,135 217,828 245,891 278,326 316,157 Fuente: Evaluación propia y perfil del estudio. Cantidad de aguas residuales crudas La cantidad de aguas residuales depende de la población servida o grado de cobertura del sistema de alcantarillado, de la cantidad de agua consumida, de la temperatura medio ambiental, de las condiciones climáticas y del tipo de alcantarillado. El Cuadro 5.2 ha sido elaborado teniendo en cuenta la situación actual. Se estima que al año 2030 se generará en promedio un total de 36,829 m3/día de aguas residuales. Cuadro 5.2 – Caudales a ser drenados a la planta de tratamiento de aguas residuales AÑO 0 1 5 10 15 20 POBLACION SERVIDA Hab 16,725 187,135 217,828 245,891 278,326 316,157 CAUDAL PROMEDIO m3/d 1,901 21,737 25,467 28,749 32,528 36,829 lps 22.0 251.6 294.8 332.7 376.5 426.3 CAUDAL MAXIMO HORARIO m3/d lps 3,422 39.6 39,126 452.9 45,841 530.6 51,748 598.9 58,551 677.7 66,292 767.3 Fuente: Evaluación propia y perfil del estudio. Calidad de las aguas residuales crudas La Norma OS.090 indica que cuando no exista alcantarillado, la PTAR se debe calcular con una carga de organica de 50 g DBO/hab-d. A nivel mundial existen estudios exhautivos y que han dado valores entre 40 a 150 g/hab-d. Para mayor información revisar la cuarta edición de Metcalf & Eddy, pagina 184 cuadro 3-14. Por lo tanto no se utilizaran los valores determinados en la caracterización de los desagües al ingreso de la PTAR de Ventanilla puesto que esta corresponde a otra realidad de agua residual, y sería utilizar parámetros de dudosa exactitud. Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Para el diseño de las lagunas de estabilización de aguas residuales para la localidad de Pachacútec, se ha tenido en cuenta la Norma Técnica OS.090 –Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales- del Reglamento Nacional de Edificaciones que establece que para comunidades sin sistema de alcantarillado o que cuyas aguas no han sido caracterizados, debe efectuarse el cálculo a partir del siguiente aporte per cápita para aguas residuales domésticas, teniendo en cuenta los siguientes valores: DBO 5 días, 20°C, g/hab-día Sólidos en suspensión g/hab-día Nitrógeno kjedhal total g/hab-día Coliformes fecales N° de bacterias/hab-día 50 90 12 2xE11 De este modo, para el horizonte del proyecto (2030), la planta de tratamiento deberá estar en capacidad de tratar las aguas residuales provenientes de 316,157 personas con un caudal de 36,829 m3/d, se obtiene a partir del balance de masa los siguientes valores unitarios: Demanda bioquímica de oxigeno Sólidos suspendidos Nitrógeno kjedhal Coliformes fecales 429 773 103 1.7E+08 mg/L mg/L mg/L NMP/100 ml Los parámetros utilizados del programa de monitoreo de desagües se consideran como valores referenciales, ya que corresponden a las características del desagüe que ingresa actualmente a la PTAR de Ventanilla, mientras que el desagüe a ser tratado por la PTAR proyectada de Pachacutec viene a ser de habilitaciones que actualmente no cuentan con sistema de alcantarillado por lo que no puede saberse las características de sus desagües , por lo tanto para el diseño son mas adecuados los parámetros de la Norma Técnica OS.090 –Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales- del Reglamento Nacional de Edificaciones por ser una zona como se dijo sin sistema de alcantarillado. De otra parte, teniendo en cuenta diversos estudios realizados en la zona de Lima como en el resto del país, así como los criterios de diseño aplicados en países vecinos, se ha determinado diseñar con una contribución per cápita para DBO de 50.0 gramos por día, para nitrógeno total de 12.0 g/día y sólidos de 80.0 g/día. De esta manera, las características del agua residual entre los años 1 al 20 del proyecto podrían tener los valores indicados en el Cuadro 5.3. Cuadro 5.3 – Contribución orgánica de las aguas residuales POBLACION SERVIDA Hab m3/d Lps g/hab-d kg/d mg/L 0 16,725 1,901 22.0 50 836.3 439.8 1 187,135 21,737 251.6 9,356.8 430.5 5 217,828 25,467 294.8 50 50 10,891.4 427.7 AÑO Consorcio Macro Proyecto Ingenieros CAUDAL CARGA ORGANICA (DBO) INFORME FINAL AÑO 10 Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla POBLACION SERVIDA Hab m3/d Lps 245,891 28,749 CAUDAL CARGA ORGANICA (DBO) kg/d mg/L 332.7 g/hab-d 50 12,294.6 427.7 13,916.3 427.8 15,807.9 429.2 15 278,326 32,528 376.5 50 20 316,157 36,829 426.3 50 Fuente: Elaboración propia Criterios o lineamientos para el diseño Calidad del agua residual tratada El efluente tratado será descargado al mar, por esta razón se ha considerado que el tratamiento que se dará a las aguas residuales domésticas de Pachacutec, debe garantizar que los contaminantes bacterianos y la materia orgánica contenidos en el efluente de las aguas residuales tratadas, se reduzcan a niveles mínimos. Por esta razón se ha considerado que el tratamiento que se dará a las aguas residuales domésticas de Pachacutec, debe garantizar que los contaminantes bacterianos y la materia orgánica contenidos en el efluente de las aguas residuales tratadas, se reduzcan a niveles mínimos. De acuerdo con lo expuesto anteriormente, la calidad del agua residual a ser obtenido en el sistema de tratamiento debiera cumplir con los siguientes valores: DBO soluble Sólidos suspendidos Oxígeno disuelto Coliformes termotolerantes <50 mg/L >100 mg/L > 1 mg/L < 1,000 NMP/100 mL Esquema de tratamiento Inicialmente se analizó tres esquemas de tratamiento: a) lagunas aeredas seguidas de lagunas facultativas y maduración, b) aeración prolongada y c) reactores anaeróbicos. Luego de las consultas petinentes, se consideró que la alternativa mas conveniente era el de aeración prolongada. Los criterios de diseño aplicados en el diseño de los procesos y operaciones unitarias de esta última alternativa se analiza a continuación. Reactor de aeración prolongada La planta de tratamiento es del tipo lodo activado - aeración prolongada, el cual requiere poca atención para lograr una adecuada remoción de la carga contaminante y además proporcionan una alta remoción y nitrificación de la materia orgánica sin producir malos olores, ni ningún tipo de impacto negativo hacia el medio ambiente. Por su concepción, estos tipos de plantas no requieren de sedimentador primario, por lo que el agua residual cruda ingresa directamente al tanque de aeración, previa Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla remoción del material grueso en general, y si las circunstancias lo ameritan, también del material sedimentable inorgánico (gravilla y arena). En el tanque de aeración el agua residual cruda es mezclada con los microorganismos (lodo activo) y airado por un determinado tiempo produciéndose la descomposición y mineralización de la materia orgánica en presencia de una alta concentración de microorganismos. A fin de mantener las condiciones aeróbicas dentro del proceso de tratamiento, en forma continua se inyecta aire por medio de aeradores mecánicos superficiales. La mezcla “lodo - agua residual” (licor mixto) fluye hacia el sedimentador para la separación o decantación de los sólidos orgánicos y microorganismos los cuales son retornados al tanque de aeración y mezclados con el agua residual cruda que ingresa, repitiéndose el ciclo de tratamiento en forma continua. El agua clarificada es conducida hacia el tanque de contacto de cloro en donde es desinfectado previo a su disposición final. El exceso de lodo es periódicamente removido del sedimentador y conducido a la planta de deshidratación para su secado parcial. Una de las principales ventajas de este proceso de tratamiento es que la alta estabilización de los lodos hace innecesario el empleo de digestores de lodo y por lo tanto el lodo puede ser secado de inmediato o dispuesto en campos de cultivo. El dimensionamiento del sistema de aeración prolongada está basado en los modelos propuestos por Eckenfelder y por Metcalf & Eddy. El cálculo se ha realizado en base a los niveles del substrato soluble en el efluente (DBO) y de biomasa activa (SSVT) en dos balances de masa alrededor del reactor. Los requerimientos de oxígeno se han calculado en base a dos coeficientes (síntesis y respiración endógena). Por su naturaleza, este tipo proceso de tratamiento no requiere sedimentador primario y estará compuesto por un reactor o poza de aeración y un sedimentador secundarios. Por lo avanzado de la mineralización del lodo, no requiere el empleo de digestores de lodos, pero sí de la casa de secado de lodos. Sedimentador secundario La reducción de la velocidad de corriente por debajo de un determinado valor, (función de la eficacia deseada en la decantación), es el fundamento de eliminación de un 50 a 60 por 100 de las materias en suspensión presente en el afluente. Al depositarse estas partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias, con lo que se alcanza también, en este tipo de tratamiento una reducción de la DBO y una cierta depuración biológica. Sirven como decantadores todos los depósitos que sean atravesados con velocidad suficientemente lenta y de forma adecuada por el agua a depurar. La exigencia, sin embargo, de separar fácil y rápidamente las partículas sedimentables de las aguas clarificadas ha conducido a ciertas formas especiales de sedimentadotes o decantadores. En principio, los sedimentadores secundarios se diseñan de la misma manera que los sedimentadores primarios, aunque los cuidados a tener en cuenta son más estrictos en Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla razón del tipo de lodo floculento originado en los procesos biológicos. La tipología de este lodo es del tipo 3, es decir sedimentación de partículas floculadas y en floculación en donde se presenta sedimentación por zonas, cuando la concentración de partículas en el líquido es relativamente elevada y la sedimentación por compresión, cuando las partículas se encuentran en contacto físico unas con otras. Es muy difícil determinar, teórica o empíricamente, una fórmula, que sea aplicable al proceso real de decantación en las aguas residuales, debido a la gran variedad de condiciones que se registran durante el proceso de sedimentación. Entre estas condiciones figuran como determinantes se tiene: Tamaño de las partículas.- Cuanto mayor es éste, mayor es la velocidad de sedimentación. La coalescencia, peptización, solución y precipitación afectan al tamaño de las partículas durante la sedimentación. Peso específico de las partículas. Concentración de sólidos en suspensión.- Cuanto mayor es la concentración, más eficaz es la eliminación de sólidos en suspensión. Temperatura.- a mayor temperatura menor es la densidad del líquido y más rápida la sedimentación. Es decir, mayor rendimiento a igualdad de tiempo de retención. Tiempo de retención.- Cuanto mayor es este período, mayor es la eficiencia conseguida en la decantación. Velocidad ascensional.- La eficacia de la decantación disminuye al aumentar la velocidad ascensional. Velocidad de flujo.- Un valor superior a la velocidad crítica puede volver a poner en suspensión los fangos sedimentados. Acción del viento sobre la superficie del líquido. Fuerzas biológicas y eléctricas. Corto-circuitos hidráulicos. Así mismo, las gradientes de temperatura existentes entre los distintos partes del líquido, crean corrientes térmicas, que disminuyen el rendimiento. Por la introducción en el decantador de agua fría o más densa, se impulsa hacia arriba el agua caliente o de menor densidad que se encuentra en las capas inferiores, provocando una corriente de densidad ascendente, que perjudica la sedimentación por aumentar la velocidad ascensional. Resumen de las bases de diseño Considerando las condiciones climáticas, el área de terreno existente, los factores técnicos, y operacionales, se ha determinado que la alternativa más viable es la de tratamiento mediante lagunas de aireación extendida. El Cuadro 5.1 presenta el resumen general de las bases de diseño para el diseño de las estructuras hidráulicas y de los procesos de tratamiento de aguas residuales. Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla CUADRO 5.1.- Resumen de bases de diseño PARAMETRO Población total Población servida Caudales promedios (m3/día)/(l/s) Caudales de diseño (m3/día)/(l/s) Estructuras hidráulicas Reactores Cargas orgánicas (kg/día) Concentración del desecho (mg/L) Demanda bioquímica de oxígeno Coliformes fecales (NMP/100 ml) 2010 245,892 245,892 28,749(332.7) 2030 316,157 ,316,157 36,829(426.3) 51,840(600) 28,944(335) 12,295 66,528(770) 37,152(430) 15,810 428 1.7E+08 429 1.7E+08 Fuente: Elaboración propia. 6 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Procesos de tratamiento de aguas residuales Los procesos de tratamiento de aguas residuales estarán compuestos por: Cámara de rejas medias 25 mm Desarenador Medidor de caudal Reactor de aeración prolongada Sedimentador Tanque de contacto de cloro Deshidratación Disposición final La capacidad de tratamiento para el año horizonte, equivale a una caudal promedio de 430 l/s y máximo de 770 l/s. Área de drenaje La nueva planta de tratamiento de aguas residuales estará dirigida a tratar los desechos líquidos de toda la localidad de Pachacutec. Área reservada para la construcción de la planta de tratamiento El área reservada para la construcción de la planta de tratamiento de aguas residuales de Pachacutec es de forma irregular ubicada a aproximadamente a 4.7 km al suroeste del área urbana .El terreno disponible abarca aproximadamente un total de 6.75 hectáreas. Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Procesos de tratamiento y obras auxiliares Rejas Esta estructura fue diseñada para el caudal máximo de 770 l/s y correspondiente al año 2030. La cámara de rejas estará compuesta por tres canales paralelos, los cuales son de 1.40 m. de ancho. Se consideran dos canales para la instalación de las rejas y el tercero como canal aliviadero. En los dos canales de ingreso se han proyectado la instalación de rejas medias de 25 mm de espaciamiento en razón de la presencia de mucho material filamentosos que podría perjudicar el adecuado funcionamiento de los equipos de aeración. Adicionalmente, aguas arriba y aguas abajo de las rejas mecánicas se han proyectado compuertas deslizantes con actuador eléctrico a fin de aislar a la unidad mecánica y poder brindar el mantenimiento correctivo o preventivo a la referida reja. Se complementará la instalación con dispositivos para la colocación y retiro de una bomba sumergible que drenará el agua confinada entre ambas compuertas. Desarenador y medidor de caudal Inmediatamente después de la cámara de rejas medias, las aguas cribadas serán conducidas por medio de cuatro canales abiertos de 1,40m de ancho hasta cada uno de los desarenadores proyectados. Los desarenadores estarán compuestos por cuatro unidades en paralelo del tipo tornillo de sección transversal rectangular y sección longitudinal triangular, cuya ancho es de 2.35m , profundidad total de 5.20m y con capacidad para remover granos de arena de 0,2 mm de diámetro y caudales de tratamiento comprendidos entre 145 y 260 l/s. El período de retención será de 3.7 minutos para el caudal máximo de 260 l/s. El tornillo irá instalado en una cuneta en el fondo de menor pendiente y cumplirá dos funciones: a) retiro del material sedimentado y b) pre lavado del mismo. El diámetro del tornillo será de 273 mm, con una capacidad de remoción de arena de una tonelada por hora. A fin de minimizar la presencia de materia orgánica en los sedimentos, se ha previsto la instalación de difusores de aire del burbuja media en cada uno de los desarenadores y de una central de producción de aire comprimido. Al igual que para las rejas, aguas arriba y aguas abajo de cada desarenador se han proyectado compuertas deslizantes con actuador eléctrico a fin aislar a la unidad y brindar mantenimiento correctivo o preventivo de las partes móviles del desarenador. Adicionalmente, en cada desarenador se colocarán pantallas desnatadoras para retener y retirar el material flotante fino que pueda pasar la reja o generarse en el desarenador y de una barra o estribo para facilitar la instalación o retiro de la bomba sumergible destinado a desaguar el agua que quedase almacenado en cada desarenador. Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Tanto los canales en donde serán instaladas las rejas como la estructura correspondiente a los desarenadores serán cubiertas con tapas de fibra de vidrio para controlar la proliferación de malos olores. Complementándola con una caseta que albergará ambos procesos de pre-tratamiento. El control de los olores al interior de la caseta se ejecutará por medio de un extractor de aire el que deberá tener una capacidad de renovación de aire de por lo menos seis a diez veces por hora. Inmediatamente después de los desarenadores se ha proyectado un medidor de caudal del tipo régimen crítico, habiéndose seleccionado en reemplazo del tradicional parshall el palmer bowlus de 0.175 m de garganta el cual es muy simple de construir. Las mediciones se podrán realizar directamente aguas arriba de la garganta o en la poza de medición situada a un lado del medidor. En la poza podrá instalarse un limnígrafo para el registro continuo de los caudales o un sensor electrónico para el registro continuo de caudales. Las aguas cribadas y desarenadas serán conducidas por medio de un canal abierto de 1.40 m. de ancho y pendiente de 0,25% hasta un repartidor de caudal que dividirá el flujo en partes iguales antes de su ingreso a cada uno de las lagunas anaeróbicas. Aeración prolongada Cada uno de los reactores ha sido calculado para un caudal promedio de 192 l/s y tienen en promedio de 51.5m de largo, 51.5m. de ancho y 3.50 m de profundidad. El período de retención promedio es de 24.2 horas y se calculó que la eficiencia remocional de la DBO llegue al 92.3 por ciento con una DBO soluble en el efluente de 32.8 mg/l. Los criterios aplicados en el dimensionamiento de este reactor han sido: Coeficiente de producción vía síntesis Coeficiente de respiración endógena Requerimiento de oxígeno para síntesis Requerimiento de oxígeno respiración endógena Sólidos suspendidos totales en el reactor Concentración en el lodo de retorno Edad del lodo Carga de lodos Carga volumétrica 0.55 mgXv/mgSS 0.025 1/día 0.52 kgO2/kgDBOr 0.036 kgO2/kgXv.día 4500 mg/l 10000 mg/l 35 días 0.0951 kg DBO/kgSSVLM 0.43 kg DBO/m3 La cantidad de oxígeno necesario por día y por reactor es de 28,809 kg/día. Esta cantidad de oxígeno está siendo suministrada por cinco equipos de aeración vertical de 75 hp con una densidad energética de 30.2 vatios/m3. Sedimentadores secundarios Los sedimentadores están dirigidos a disminuir la concentración de sólidos sedimentables provenientes de las lagunas aeradas de mezcla completa. Se han proyectado cinco unidades de sedimentación. Cada una de las unidades tendrán a Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla nivel de espejo de agua un diámetro de 22.00 m y una profundidad de promedio de 3.50 m. El período de retención total es de 4.33 horas para el caudal promedio y de 2.4 horas para el caudal máximo. Los lodos deberán ser drenados diariamente hacia la planta de deshidratado de lodos. Deshidratado de lodos El lodo drenado por los lodos activados del tipo aeración prolongada será descargados a una cisterna desde donde se impulsará al espesador de lodos para incrementar el porcentaje de sólidos del 0.85% al 2.5 – 3.0%. Este lodos espesado, será deshidratado por centrifugación para reducir la humedad del lodo del 97.597.0% al 78%. La cantidad de lodos a ser descargado de los lodos activados, se ha estimado en 5.5 toneladas por día de sólidos totales, equivalente a 600 metros cúbicos de lodos por año con una humedad de 0.85. El proceso de espesado de lodos permitirá disminuir el volumen entre 200 a 250 metros cúbicos por día. El volumen de lodo deshidratado diariamente con una humedad del 22% ocupará un volumen de aproximadamente 25 metros cúbicos. Tanque de contacto de cloro Luego de concluido el tratamiento biológico del agua residual y como medida de control de los microorganismos patógenos, se ha proyectado la desinfección del agua residual tratada mediante la aplicación de cloro gas. El tanque de contacto de cloro tendrá una longitud de 28.80 m, un ancho de 7.20 m y una profundidad útil de 2.5 m. El período de retención total es de 20 minutos y la concentración de cloro a ser aplicado se ha previsto en 6 mg/l, lo que significa un consumo diario de 220 kg/día y al efecto deberá emplearse simultáneamente dos botellas de 2000 libras de capacidad. Recolección y disposición final Las aguas residuales tratadas serán recolectadas por una combinación de canales abiertos o cerrados y tuberías. El emisor final tendrá un diámetro de 350 mm y una pendiente de 5 por mil. Disposición final Las aguas residuales tratadas biológicamente serán descargadas al mar. Disposición final de lodos La planta de tratamiento producirá cuatro tipos de desechos sólidos: a) material de cribas, b) material de los desarenadores, c) material flotante de los sedimentadores y d) lodos digeridos. Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Todos estos desechos sólidos deberán ser recolectados convenientemente en la planta de tratamiento y ser dispuestos al relleno sanitario. En el caso de existir demanda de los lodos digeridos y secados procedentes de la planta de deshidratado de lodos, ellos podrán ser empleados como mejoradores de los suelos agrícolas. Obras auxiliares En este aspecto se considera el cerco tipo UNI con su respectivo acceso y un ambiente consistente en un servicio higiénico, almacén, control de equipos de aeración y una pequeña oficina, así como ambiente para albergar el grupo electrógeno y la sub estación eléctrica. Lima, 06 de julio de 2009 Ricardo Rojas Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla CALCULO DE CAMARA DE REJAS - PACHACUTEC DATOS DE DISENO Caudal promedio Caudal máximo Tirante en el conducto de alimentación Ancho canal al inicio de reja Ancho canal después de reja Ancho de garganta de medidor Número de canales Pendiente canal Rugosidad (manning) Espesor de barras Separacion entre barras Factor de forma Inclinacion de reja (horiz) MÁXIMO PROMEDIO 430 770 430 0,600 0,300 1,00 1,00 1,00 1,00 0,61 0,61 1,0 1 5,00 5,00 0,014 0,014 mm 6 6 mm 20 20 2,42 2,42 75 75 RESULTADOS m 1,40 1,40 Ancho de camara de reja asumido Numero de barras N° 53 53 Tirante en conducto de llegada a reja m 0,690 0,468 Velocidad en conducto de llegada a reja m/s 1,12 0,92 Tirante CANAL en cámara de rejas sin hf m 0,69 0,47 Velocidad CANAL en cámara de rejas sin hf m/s 0,80 0,66 m 0,690 0,468 Tirante de agua en la reja Condiciones en CAMARA DE REJAS LIMPIA Perdida de carga real mm 24 16 Tirante aguas a nivel de reja m 0,714 0,485 Velocidad en canal de rejas aguas arriba m/s 0,770 0,634 Velocidad entre barras m/s 1,00 0,82 Residuos retenidos (promedio) l/d 1343,3 1343,3 Residuos retenidos (máximo) l/d 2422,3 2422,3 Condiciones en CAMARA DE REJAS SUCIA Bloqueo de espaciamiento % 10 20 30 45 10 20 30 45 Perdida de carga mm 47 85 145 306 7 14 27 70 m 0,737 0,775 0,835 0,997 0,476 0,483 0,496 0,538 Tirante aguas arriba m/s 0,746 0,710 0,658 0,552 0,646 0,636 0,620 0,571 Velocidad en canal de rejas aguas arriba m/s 1,08 1,15 1,22 1,30 0,43 0,48 0,53 0,62 Velocidad entre barras Consorcio Macro Proyecto Ingenieros l/s l/s m m m m N° m/1000 INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla DESARENADOR DE TORNILLO AERADO – TRIANGULAR DATOS Caudal máximo Caudal promedio Número de unidades Período de retención Borde libre Angulo de tornillo Angulo desarenador Relación ancho:profundidad RESULTADOS Volumen total real Volumen total teórico Ancho Profundidad agua Profundidad total Longitud inclinada tornillo (agua) Longitud inclinada pared (agua) Longitud superficie agua Longitud total (superficie) Período de retención caudal máximo Período de retención caudal promedio Volumen de arena min -TOTAL Volumen de arena prom - TOTAL Volumen de arena max - TOTAL Aire promedio - TOTAL Aire máximo - TOTAL Tasa de aire promedio Tasa de aire máximo Consorcio Macro Proyecto Ingenieros l/s l/s N° min m 770 430 4 3,5 0,50 35 53 2,0 m3 m3 m m m m m m m min min l/d l/d l/d m3/h m3/h m3/h-m3 m3/h-m3 56,63 53,90 2,35 4,70 5,20 6,71 3,54 10,25 11,34 3,68 6,58 557,3 1114,6 3343,7 171,3 856,7 1,0 5,0 INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla CALCULO DE REACTOR DE AERACION PROLONGADA PACHACUTEC DATOS DE DISENO Caudal promedio Caudal máximo horario DBO crudo Nitrógeno Kjedhal total Temperatura del agua en invierno Temperatura del agua en verano Aporte per cápita de DBO Largo unitario Ancho unitario Profundidad del reactor Número de reactores Altura sobre el nivel del mar Potencia seleccionada AERADOR Población CRITERIOS DE DISENO SSVLM (mg/l) Concentración lodo retorno Razón en peso SSVLM/SSTLM SSTLM (mg/l) DBO remanente Eficiencia remocional de DBO Coef produc lodos (a/Y) síntesis Factor respiración endógena (b-Kd) Tasa media de asimilación del sustrato (Ks) Máxima tasa de uso del sustrato (k) Req oxigeno para síntesis (a') Req oxigeno resp endógena (b') Eficiencia de transferencia OD Edad de lodo IVL Carga de lodos l/s (m3/d) l/s (m3/d) mg/l (kg/día) mg/l (kg/día) oC oC g/hab-dia m m m N° msnm hp hab 427,0 770,0 429 75 13,0 27,0 50 55,50 51,50 3,50 4 30,0 1300 316540 SSV mg/l SST mg/l fraccion SST mg/l mg/l % kgSSV/kgDBO 1/d 4500 10000 0,66 6818 70,0 83,7 0,55 0,025 60 6,0 0,52 0,036 8 34,9 100 0,0951 kgO2/kgDBO dest kgO2/kgSSVTA % d ml/g kgDBO/kgSSVLM CALCULO REACTOR DBO soluble SST efluente Eficiencia remocional DBO-soluble Volumen reactor Periodo de retención LODO Carga volumétrica Lodo producido Lodo producido Lodo eliminado con efluente Lodo a ser retirado del reactor Volumen a evacuar directamente del reactor Sólidos en el lodo Volumen a evacuar del sedimentador Contribución de lodos Contribución de lodos Razón de recirculación Contenido de lodos en reactor Consorcio Macro Proyecto Ingenieros mg/l mg/l % m3 h kg DBO/m3 kg SSV/d kg SST/d kgSST/d kgSST/d m3/d % m3/d g/hab-dia kg/hab-año % kgSSV A 32,8 56 92,3 37132 24,16 B 0,43 4768,6 7225,2 2066,0 5159,2 604,8 0,85 342,4 10,82 3,9 214 166425 36892,80 66528,0 15827,0 2767,0 INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla Contenido de lodos en reactor Volumen de lodo de retorno AERADOR SUPERFICIAL Oxigeno disuelto residual Factor de seguridad Rendimiento neto (al freno) Constante a Constante b Factor corrección aerador Rendimiento aerador Rendimiento aerador Oxigeno Relación oxigeno/DBO removido real Potencia Densidad energía DIMENSIONES Aeradores por reactor Total de aeradores Potencia por reactor Potencia de cada aerador Área total Área por reactor Relación largo/ancho kgSST m3/d mg/l kg OD/kWh kg O2/kWh kg O2/hp kg/d kg O2/kg DBOr hp/1000 m3 vatios/m3 N° N° hp hp m2 m2 252159 79056 A 1,5 1,20 1,80 0,85 0,98 0,69 1,24 0,92 28809 1,97 40,40 30,2 A 5 20 325 75.0 10609 2652 1,00 DISEÑO DE SEDIMENTADOR SECUNDARIO PACHACUTEC DATOS Caudal promedio Caudal máximo Diámetro unitario Profundidad Unidades Tasa lodo Tasa de vertedero RESULTADOS Tasa promedio Tasa máximo Área seleccionada total Volumen total P. retención (Q prom) P. retención (Q max) CIRCULAR Longitud de vertedero Tasa promedio Tasa promedio Consorcio Macro Proyecto Ingenieros l/s l/s m m u kg/m2-d m3/m-d 427,00 770,00 26,00 3,50 4 90 225 m3/m2-d m3/m2-d m2 m3 h h 17,4 31,3 2124 7433 4,84 2,68 m m3/m-d m3/m-d 326,7 113 204 INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla TANQUE DE CONTACTO DE CLORO PACHACUTEC Caudal Tiempo Vol TCCl Long tuberia disposición final Velocidad tubería Tiempo en tubería Tiempo de contacto remanente Tiempo de contacto seleccionado Volumen Profundidad TIPO DE TANQUE Relación largo:ancho Largo Ancho Ancho propuesto Separación divisorias Numero separaciones Ancho muro Largo real Largo seleccionado Ancho seleccionado Ancho Borde libre Ancho de vuelta Profundidad total Periodo de retención l/s min m3 m m/s min min min m3 m m m m m Nº m m 427 20 512,4 0 1 0,00 20,00 20 512,4 2,5 TRANSVERSAL 4 28,80 7,20 1,80 1,80 4,00 0,20 28,5 m m m m m min 7,80 0,60 2,25 3,10 20,0 ESPESADOR DE LODOS Peso de sólidos a evacuar Volumen de sólidos a evacuar Carga de sólidos Eliminación de sobre-nadante (condic aerobic) Sólidos en el lodo adensado Profundidad Unidades Sólidos en lodo crudo Área total kg/día m3/d kg/m2-día m3/m2-d % m Nº % m2 5105 600,00 25,0 1,46 5,0 4,40 2 0,85 204,20 Volumen de cada espesador Carga hidráulica Caudal de agua (efluente final) Diámetro Periodo de retención Lodos adensado Agua eliminada de lodo Total de agua eliminada Tasa volumétrica de lodo m3 m3/m2-d l/s m d m3/d m3/d m3/d días 449,2 2,94 3,5 11,40 1,50 170,2 429,8 728,0 5,3 Consorcio Macro Proyecto Ingenieros INFORME FINAL Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado para el Macro Proyecto Pachacutec del Distrito de Ventanilla EQUIPOS MECÁNICOS REJA Número Capacidad Ancho Espaciamiento Inclinación Profundidad de canal 2 770 L/s 1.40 m 20 mm 75º 1.20 m COMPACTADOR Capacidad Accesorio 1.2 – 2.5 m3/d Dispositivo para pre lavado de residuos DESARENADOR Unidades Longitud inclinada de cámara Soplador de aire 4 3.5 m (nivel de agua) 500 m3/h AERADORES POR LAGUNA Tipo Capacidad de transferencia Número Potencia unitaria Turbina vertical 1.8 kg de O2/Kw-h a 20ºC y 760 mm de Hg 5 75 hp SEDIMENTADOR Diámetro Profundidad Unidades 26 m 3.50 (periferia) 4 ESPESADOR DE LODOS Unidades Diámetro Alto 2 11.50 m 4.4 m DESHIDRATADOR DE LODOS Centrífuga Capacidad 2 25 m3/h para 10 horas de funcionamiento DESINFECCIÓN – Clorador Unidades Capacidad máxima Capacidad mínima 2 500 kg/d 50 kg/d Consorcio Macro Proyecto Ingenieros