memoria tecnica cálculo y dimensionamiento sistema de

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MEMORIA TECNICA
CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DOMESTICAS
PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUAS SERVIDAS HOTELES SAN AGUSTIN - PARACAS
100 M3/DIA
Modelo PT-AP-25
FECHA : Noviembre, 2009
# REF : OV 09-990
ACCUAPRODUCT SAC
TABLA DE CONTENIDO
1 INTRODUCCION ................................................................................................................... 1
2 ................................................................................................... EQUIPOS INVOLUCRADOS
2.1 ....................................................................................................... Sistema de Tratamiento
2.2 ......................................................................................................... Elementos de la Planta
2.2.1 ....................................................................................................... Tratamiento Previo
2.2.2 .................................................................................................. Tratamiento Biológico
2.2.3 .................................................................................................... Sistema de Aireación
2.2.4 .......................................................................................... Sistema de difusión de Aire
2.2.5 ...............................................................................................................Sedimentación
2.2.6 ................................................................ Sistema automático de recolección de lodos
2.2.7 ................................................................... Sistema desnatador y eliminador flotantes
2.2.8 ..........................................................Sistema de cloración y decloración del efluente
2.2.9 .................................................................................................... Sistema de Filtración
2.2.10 ............................................................................... Tratamiento de lodos (Digestión)
2.2.11 ....................................................................................... Elementos complementarios
3 ....................................................................................................... MEMORIA DE CÁLCULO
3.1 ......................................................................................................... Tratamiento Biológico
3.2 .................................................................................................. Estanque de sedimentación
3.3 ............................................................................. Caudales y equipo de impulsión de Aire
3.4 ........................................................................................................... Volúmenes de Lodos
3.5 ........................................................................................................................ Desinfección
4 ..................................................................................................................................... PLANOS
4
4
4
4
4
4
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1 INTRODUCCION
El presente documento corresponde a la Memoria Descriptiva del Proyecto del Sistema de
Tratamiento de Aguas Residuales para el Hotel San Agustin ubicada en el distrito de Paracas,
region Ica El Hotel San Agustin, contribuirá con un gasto promedio aguas residuales del
orden de 100 m3-dia.
La red de alcantarillado interna que recolecta las aguas residuales de las conexiones
sanitarias de las instalaciones del Hotel, serán derivadas hacia la planta de tratamiento de
aguas residuales en la ubicación que se propone.
El tratamiento consiste, en una secuencia de procesos de depuración, los que se pueden
clasificar en las siguientes fases de acondicionamiento:
Ecualizador
Aireación.
Sedimentación.
Desinfección.
Digestión y espesamiento de lodos.
Filtracion multimedios
El sistema ofertado es uno biológico, de Lodos Activados bajo la modalidad de Aireación
Extendida, y ha sido diseñado para generar un agua tratada de calidad de riego ornamental.
DESCRIPCION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
Las plantas de tratamiento de aguas servidas marca ACCUAPRODUCT SAC se componen
de un estanque de proceso, separado en compartimentos que cumplen distintas funciones, y de
equipos para la distribución de aire, la recirculación de lodos el control de la operación y la
limpieza de la planta.
Ecualizador cumple con absorber los caudales y cargas “puntas” típicas de los Hoteles. Esta
Equipado con dos bombas impulsoras la cual a su vez son comandadas por un sistema de
sensores.
El estanque de proceso cumple la función de depuración, puede ser construido de diversos
materiales (en este caso se ha previsto su fabricación en Concreto reforzado) e incluye las
etapas que se indican a continuación, una tras otra, con flujos gravitacionales entre sí.
El agua servida ingresa al segundo compartimento que corresponde al de aireación. En él
se desarrolla una población de bacterias que se alimentan de la materia orgánica,
transformándola en productos no contaminantes. En esta etapa se agrega aire a través de
sopladores tipo Roots y un manifold con difusores de burbuja fina montados en el fondo
del compartimento, los que junto a una profundidad adecuada de agua permiten una óptima
transferencia de oxígeno.
En forma gravitacional el flujo continúa hacia la sedimentación que cumple la función de
separar por decantación los sólidos suspendidos que floculan en la etapa de aireación. El agua
clarificada sale del sedimentador por la zona superior. Los lodos acumulados en el fondo son
retornados a la aireación para mantener la población microbiana.
El agua clarificada pasa gravitacionalmente a un estanque de desinfección, donde se elimina
el remanente de bacterias y virus para cumplir con la calidad requerida, que dice relación con
la calidad del agua de riego. La desinfección se realiza con Hipoclorito de Sodio, dosificado a
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través de una bomba dosificadora montada sobre estanque. Se incluye en serie, una
dosificación de Sulfito de Sodio (decloración gravitacional) que permite asegurar la
ausencia de cloro en exceso en el agua de salida, de forma de evitar daños al medio ambiente
por sobre cloraciones. Este sistema consiste en un a bomba dosificadora con su respectivo
estanque. Luego de este sistema el agua desinfectada pasa por un filtro multimedios con una
filtración nominal de 10 micras suficientes para la retención de huevos de helminto los cuales
no pueden ser eliminados durante la cloración. A medida que transcurre la operación se
generan lodos en exceso que son desviados hacia el compartimento de espesado y digestión
aeróbica, donde son acumulados y estabilizados aeróbicamente. Este compartimento está
dotado de difusores de membrana de burbuja fina, montados en un manifold que se ubica
en el fondo del estanque. El lodo digerido es espesado al interior del compartimento y luego
puede ser bombeado a través de una bomba sumergible fuera de la planta de tratamiento,
pudiendo disponerse en botaderos municipales, para lo cual deberá contratarse un camión
especialmente acondicionado y con los permisos respectivos, o evacuarse a una cancha de
secado.
Todo el aire que requiere la planta proviene de un grupo motobomba de aire, conectado a un
manifold de PVC. El grupo motobomba incluye: un motor eléctrico, un soplador de aire tipo
Roots, un sistema de acople por correas, base y cubierta protectora y antisonora, válvula de
retención, válvula de seguridad, válvula de corte de bola, conector flexible y gomas de anclaje
para absorber vibraciones. El manifold cuenta con un manómetro para medir la presión de aire
y válvulas de bola y globo para el adecuado ajuste de los flujos.
Todo el control y la fuerza eléctrica requerida por los grupos motobomba de aire, las bombas
dosificadoras y la bomba sumergible, será realizada desde el tablero eléctrico, que incluye un
interruptor y partidor general para los grupos motobomba de aire; luces de operación y falla;
selección manual del grupo motobomba de aire; selección operación Automática / Manual
para el grupo motobomba de aire en operación. En modo automático, el grupo motobomba
partirá y parará de acuerdo al programa establecido en un reloj horario de 24 horas, con 15
minutos de discriminación. Todas las piezas eléctricas serán de marca “reconocidas”. El
tablero eléctrico terminado cumple con la norma NEMA 4 (apto para operación en intemperie
con presencia de lluvias).
DATOS CONSIDERADOS DE DISEÑO Y OPERACION
Unidad
Cant.
Qmed
m3/d
100
Qmax
m3/h
14
Concentración orgánica DBO
mg/L
250
Carga orgánica
kg/d
25
Temp. Ambiente diseño
ºC
0-30
El agua de salida tendrá las siguientes características:
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Concentración orgánica DBO
Unidad
Cant.
mg/L
< 15
Coliformes Fecales
NMP/100 ml <1000
Huevos de helminto
Huevos/litro
<1
g/m3(105ºC) <80
SST
Nota: Los valores para la calidad del agua de salida son los promedios diarios.
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2 EQUIPOS INVOLUCRADOS
A continuación se describen las características técnicas de la planta ACCUAPRODUCT
SAC PT-AP-25:
2.1
Sistema de Tratamiento
Biofloculación de los líquidos cloacales por el proceso de aeración extendida
por difusión de aire.
2.2
Elementos de la Planta
2.2.1 Tratamiento Previo
Reja metálica tipo canasto con separación entre barras de 30 a 50 mm.
2.2.2 Tratamiento Biológico
Reactor biológico o Estanque de Aireación, capacidad de 91 m3; periodo de retención util
minima de 21.8 horas.
Tipo del material : concreto armado vaciado en sitio.
2.2.3 Sistema de Aireación
El sistema de aeración estará compuesto de compresores rotativos de desplazamiento positivo
también denominados sopladores instalados en equipos dobles de manera que puedan
alternarse quedando siempre uno de ellos en espera.
Los equipos deberán cumplir los siguientes especificaciones:
Compresores rotativos de desplazamiento positivo con una capacidad de 130 m3-hr y una
presión de 450 mbar. (Valores a condiciones actuales)
Motores eléctricos de 7.5 H.P./ 220voltios/60 Hz / 3ph
Accesorios de cada soplador:
Válvula de seguridad de resorte
Filtro de aire con silenciador incorporado.
Válvula de regulación con asiento de bronce.
Juntas Flexibles.
Base con soportes antivibratorios
Polea y correas de transmisión
Válvula de Retención
2.2.4 Sistema de difusión de Aire
Será de tipo de "burbuja fina" por elementos tubulares porosos o tuberías perforadas, constara
de los siguientes elementos:
Tubería principal de alimentación de aire: El primer tramo fierro galvanizado Schedule 40 ó
Clase 10 seguido de tuberías de PVC Clase 10 de 2.5” (63 mm) de Ф, distribución principal
de 2.5” (63 mm) y ramales (cabezales) de 2” (50 mm).
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La tubería a sumergir (cabezales) será de PVC Schedule 40 ó Clase 10, de 2" de diámetro.
Los difusores de aire deberán ser del tipo disco con membrana de goma EPDM y cuerpo de
polipropileno, deben tener sistema de seguridad para prevenir ingreso de líquidos o sólidos.
Los difusores deberán estar instalados de manera de regular la inyección de aire a lo largo del
estanque de aeración. Serán instalados normalmente en grupos no mayores de tres (3)
elementos, cada uno de los cuales debe tener una válvula de paso reguladora. Cada grupo de
difusores tendrá dispositivos que permitan la remoción fácil de los mismos para su inspección
y mantenimiento.
Es de suma importancia el alineamiento perfecto de los difusores, debiendo tener cada uno de
ellos la misma distancia desde el fondo del tanque de aeración al eje de los difusores.
El sistema de difusión será instalado en el estanque de aireación y el tanque digestor de
Lodos.
2.2.5 Sedimentación
El estanque de sedimentación tiene una capacidad litros período de retención 4 horas, carga
superficial menor a 16,000 L/m2/día.
Tipo de Material: concreto armado vaciado en sitio.
La pantallas deflectora serán de material metálico, pintado con pintura anticorrosiva y pintura
epóxica.
Incluye un vertedero en PVC cuya tasa de desbordamiento no sobrepasará los 15,000 L/metro
lineal/día.
2.2.6 Sistema automático de recolección de lodos
Los lodos sedimentados en el sedimentador deberán ser recirculados continuamente al tanque
de aeración. El sistema consistirá de los siguientes elementos:
Recolección de lodos Se recolectará en el fondo del sedimentador, El sedimentador tendrá dos
tolvas.
Bomba de recirculación de lodos
Deberá ser inatascable, de PVC. En cualquiera de los casos su funcionamiento será continuo
durante los 86,400 segundos del día y cumplirá con lo siguiente:
Funcionamiento: accionadas por aire (Air Lift).
Diámetro 3" Ф.
Capacidad de bombeo máxima 4 L/s., podrá ser regulado desde 0 L/s a 4 L/s.
Llaves de regulación: la(s) bomba(s) deberán estar provista de válvulas de compuertas o de
bola con el fin de desviar los lodos sedimentados al aireador y/o al tanque digestor.
2.2.7 Sistema desnatador y eliminador flotantes
Los sólidos flotantes y las espumas que se encuentren en el sedimentador serán recirculadas
al tanque de aireación.
Funcionamiento: accionadas por aire (Air Lift).
Diámetro 2” Ф.
Llaves de regulación: la(s) bomba(s) deberán estar provista de válvulas de compuertas o de
bola con el fin de desviar los lodos sedimentados al aireador y/o al tanque digestor.
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2.2.8 Sistema de cloración y decloración del efluente
El efluente tratado deberá ser desinfectado con hipoclorito de sodio en exceso y al final será
declorado con metabisulfito de sodio con tal que no quede mayor a 1 mg/L de cloro residual.
El sistema de desinfección incluirá los siguientes dispositivos complementarios a la planta de
tratamiento:
Dosificador de cloro, será por goteo.
Desinfectante a usar: Hipoclorito de Sodio 5.25 %.
Tanque de solución: con capacidad mínima de 55 galones, depósito será de polietileno de alta
densidad u otro elemento resistente a la corrosión.
Cámara de contacto de cloro: Será de concreto armado con paredes deflectoras horizontales
de concreto.
Período mínimo de retención 30 minutos del gasto promedio diario.
Dosificador de metabisulfito será por goteo.
Tanque de solución: con capacidad mínima de 55 galones, depósito será de polietileno de alta
densidad u otro elemento resistente a la corrosión.
2.2.9 Sistema de Filtración
El efluente luego de la desinfección deberá ser almacenado en una cisterna de paso, para ser
ser bombeado a un filtro de lecho profundo multicapas o multimedios. El filtro será
automático y será controlado por una válvula de control con el cuerpo de Noryl o Bronce y
conexión 1”.
Tipo de Material del Tanque : Plástico reforzado con fibra de vidrio.
Material filtrante: Antracita, Arena y Garnet
2.2.10
Tratamiento de lodos (Digestión)
Tanque digestor o Estanque de 10.91 m3 aireado que permite la digestión aeróbica del lodo
con lo que se produce una estabilización (mineralización) del lodo reduciendo
significativamente el peligro de olores ofensivos en la planta.
Tipo de Material: Concreto armado vaciado en sitio.
2.2.11
-
-
-
Elementos complementarios
Medidor de caudal tratado tipo vertedero a la salida de la planta en acero
inoxidable.
Mangueras Utilizada para el transporte de aire desde la tubería principal de aire
al elevador de lodos (air lift), serán de caucho, plástico o PVC de baja presión,
de 3/4 de diámetro. Se acoplará en sus extremos mediante abrazaderas de
forma tal que sean herméticas y no se produzcan fugas de aire.
Elementos de protección. Las tapas serán metálicas pintadas con pintura
anticorrosiva o epoxica. o de Fibra de vidrio reforzado. A lo largo y cada lado
de las pasarelas se instalaran barandas de protección.
Equipos de Bombeo:
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Ubicación
Gasto L/s
Altura
dinámica
total m.
Potencia
1 HP ,
220v ,60
Hz
Caseta de
1.5 HP ,
equipos(Alimentación a
Dos
1
42
220v ,60
filtros)
Hz
Tablero eléctrico de fuerza y control, tipo NEMA 4, para las partes eléctricas
según descripción anterior.
Tanque ecualizador
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Cantidad
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MEMORIA DE CÁLCULO
3.1
Tratamiento Biológico
De acuerdo a lo definido anteriormente, el sistema de tratamiento a implementar será del tipo
Aireación Extendida.
Se define la relación Alimento/Microorganismos (A/M) a través de la siguiente expresión:
A/M = [DBO5 / (SSVLM*V)] * 1.000
donde:
A/M
DBO5
:
:
Alimento/Microorganismos (KgDBO5/Kg SSVML*día)
Demanda Bioquímica de Oxígeno al quinto día (Kg/día)
SSVLM
: Sólidos Suspendidos Volátiles en el licor de mezcla (mg/l)
V
: Volumen (m3)
Se debe seleccionar un valor de A/M de forma que el proceso sea de Aireación Extendida. El
rango de A/M para Aireación Extendida es entre 0,05 y 0,15 Kg DBO5/Kg SSVLM*día (1).
Se escoge un valor igual a 0,12 de forma de operar en un punto conservador.
Además se selecciona un valor de SSVLM de 3.000 mg/l.
De este modo el volumen de la etapa de aeración será:
V = [25 / (3.000* 0,12)] * 1.000 = 69,4 m3
Por lo tanto, la etapa de aireación estará conformada por un estanque rectangular de
Largo útil
: 10,0 m
Ancho
: 2,6
m
Alto
: 3,5
m
Las medidas anteriores corresponden a la etapa de aireación de la planta de tratamiento de
aguas servidas marca Accuaproduct modelo PT-AP-25. Esta dispone de un volumen útil en
el estanque de aireación (V) de 91 m3 lo que da mayor a 21,8 horas de tiempo de residencia
hidraulica ( Se recomienda para aguas servidas normales un TDRH ≥ 18 h
Con los datos anteriores se puede verificar la razón A/M:
A/M = [25/ (3.000* 91)] * 1.000 = 0.09  (0,05 – 0,15)
y calcular la Edad del Lodo (EL), la que se puede obtener a través de la siguiente expresión:
EL = (SSVLM * V/1.000)/[Y * DBO5 – (SSVLM * V * b/1.000)]
(2)
donde:
EL
:
Edad del Lodo (días)
Y
:
Coeficiente de producción de lodo (g SSVLM / g DBO5)
b
:
Coeficiente de decaimiento (1/día)
Y
=
b
=
se obtiene:
EL
=
considerando:
0,64 g SSV / g DBO5
0,03 1/día
(3,0 * 91)/[0,64 * 25 – (3,0 * 91 * 0,03)]
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EL
=
35 días
Valor óptimo de un proceso de Lodos Activados en Aireación Extendida.
3.2
Estanque de sedimentación
Para asegurar la claridad del efluente, las tasas de sedimentación y cargas de sólidos en los
sedimentadores no deben superar ciertos valores máximos. Por esto se procederá a verificar las
tasas y cargas de sólidos en los sedimentadores de la planta PT-AP-25
a)
Tasa de sedimentación para el caudal medio diario (TSQMED)
Se requiere que la tasa de sedimentación sea menor a 16 m3/m2*día, considerando el caudal
medio diario.
La planta PT-AP-25 tiene un estanque sedimentador tipo tolva, con un área superficial de
13,52 m2 por lo que la tasa de sedimentación para el caudal medio diario máximo será:
TSQMED = 100.0 (m3/día) / 13,52 (m2) = 7,40 m3/m2*día
Valor bastante menor que 16, por lo que nos asegura una excelente sedimentación.
b)
Tasa de sedimentación para el caudal máximo (TSQMAX)
Se requiere que la tasa de sedimentación sea menor a 32 m3/m2*día, considerando el caudal
máximo.
El caudal máximo horario estimado para el sistema es igual a 5.5 m3/h que equivale a 132
m3/día, por lo que la tasa de sedimentación para el caudal máximo será:
TSQMAX =336 (m3/día) / 13,52 (m2) = 24,8 m3/m2*día
Valor menor que 32 por lo que nos asegura una buena sedimentación a caudal máximo ademas
se considera que normalmente no llegara tal flujo debido al ecualizador.
c)
Carga de sólidos para el caudal medio diario (CSQMED)
Se requiere que la carga de sólidos sea menor a 5,0 KgSST/m2*h (SST: Sólidos Suspendidos
Totales), considerando el caudal medio diario.
Suponiendo que SSVLM / SST = 0,8, se tendrá que la carga de sólidos, para el caudal medio
diario, será:
3
3
CSQMED = 100 (m /día) * 3,0 (KgSSVLM/m )
24 (h/día) * 0,8 (SSVLM/SST) * 13,52 (m2)
CSQMED = 1,2 KgSST/m2*h
valor menor que 5,0
3.3
-
Caudales y equipo de impulsión de Aire
Se requiere aire en las siguientes zonas del sistema de tratamiento:
Estanques de Aireación
Estanques de Sedimentación
Estanques de Digestión
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El aire se entregará a través de un grupo motobomba de desplazamiento
positivo, con otra unidad en reserva, (constituidos por un motor eléctrico, un
soplador de lóbulos, tipo Roots, y el correspondiente sistema de acople y
transmisión), cañerías de PVC y difusores de membrana de burbuja fina para
Aireación y Digestión.
A continuación se calculará los consumos de aire para cada zona o estanque.
a)
Estanques de Aireación
Datos a Utilizar:
Caudal (Q) =
100,0 m3/día
DBO5entrada (So)
=
250,0 mg/l
DBO5salida (S) =
5,0
mg/l
f
=
0,68 KgDBO5/KgDBO
Siendo MO2 la masa de Oxígeno requerido en el estanque de aireación y la consideración de
2,0 KgO2/KgDBO retirado, (esto incluye el oxigeno que se pudiera gastar en la poca oxidación
del nitrógeno), se tiene que:
MO2 = 2,0 (KgO2/KgDBO) * Q * (So - S)/0,68/1.000 (KgDBO5/día)
MO2 = 72,1 (KgO2/día)
Luego, la cantidad de Oxígeno (disuelto) requerida es:
MO2 =
72,1 (KgO2/día) / 24 (h/día) = 3,0 KgO2/h
Determinación de la eficiencia de transferencia de oxígeno en terreno (EO2T).
El sistema de distribución de oxígeno es a través de aire impulsado por sopladores de
desplazamiento positivo y difusores de burbuja fina. A continuación se calculará la eficiencia
de transferencia de oxígeno en condiciones reales de terreno. La relación entre las eficiencias
de terreno y normal es:
(t-20)
EO2T / EO2N = * ( * Csc - C) *
/ Cs
donde:
EO2T
:
Eficiencia de Transferencia de Oxígeno en condiciones de
terreno
EO2N :
Eficiencia de Transferencia de Oxígeno en condiciones normales
:
Factor de corrección del efecto de los agente surfactantes entre
agua residual y agua limpia
:
Factor de corrección de la concentración de saturación de
oxígeno para el agua residual comparada con agua limpia
Csc
:
Concentración de oxígeno saturado en las condiciones de terreno
C
:
Concentración de oxígeno deseada en el agua
:
Coeficiente de corrección por temperatura
Cs
:
Concentración de oxígeno saturado, en condiciones normales
(9,17 mg/l)
t
:
Temperatura del agua servida
La concentración de saturación a la temperatura atmosférica t (en ºC) y se calcula a través de la
siguiente expresión:
Cst (mg/l) = 14,652 - 0,41022 * t + 0,007991 * t2 - 0,000077774 * t3
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Los datos para el cálculo son:
= 0,65 (dato del fabricante de difusores, marca USFilter, modelo FlexDisc)
= 0,95 (dato del fabricante de difusores, marca USFilter, modelo FlexDisc)
= 1,024
Cs
= 9,17 mg/l
C
= 2,0 mg/l (concentración de oxígeno disuelto en los estanques de aireación)
Csc
= 10,03 mg/l (a 15 ºC )
La eficiencia resultante es:
EO2T/EO2N = 0,47
Determinación de la cantidad de aire para la aireación.
La planta de tratamiento PT-AP-25 cuenta con 36 difusores marca USFilter (USA) o similar,
modelo FlexDisc o similar, en el estanque de aireación y la altura de agua útil sobre los
difusores de 3,5 m. Dado que la eficiencia de transferencia del difusor para agua limpia
depende del caudal por cada difusor, se supondrá un caudal por difusor y con éste se
determinará la eficiencia, luego se calculará la eficiencia en terreno, el caudal total y por
último se deberá verificar si el caudal por difusor supuesto es correcto.
Suponiendo un caudal por difusor de 2,5 Nm3/h se tendrá una eficiencia de 6,75 %/m.c.a., la
que al considerar la altura total de agua (3,5 m) se transforma en 23,63%, que es EO2N.
Luego:
EO2T = 0,47 * 23,63= 11,01
Con el valor de la masa de oxígeno requerido obtenida y la eficiencia aquí calculada, se
determina el caudal total de aire a entregar a través de la siguiente expresión:
MO2 * 100
Qaire =
0,232 (KgO2/KgAire) * 1,205 (KgAire/m3Aire) * EO2T
Qaire =
97,4 m3Aire/h
Como son 36 difusores, el caudal requerido por difusor será igual a 2,7 m3Aire/hora, como
este valor es mayor que el valor inicialmente propuesto para el cálculo, se usará esta cantidad
de aire por difusor.
b) Estanque de Digestión
Para mantener las condiciones aeróbicas y sobre todo para asegurar la agitación dentro de los
estanques de digestión, se requiere suministrar 1,5 m3Aire/h * m3 estanque. El volumen total
útil del estanque de digestión es de 10,92 m3 por lo que se deberá entregar 16,4 m3Aire/h.
El digestor estará dotado de 7 difusores de burbuja fina de forma que el caudal por difusor será
2,7 m3Aire/h. (18,9 m3Aire/h) Total
c)
Estanques de Sedimentación
Para recircular el lodo y los flotantes desde las dos tolvas de sedimentación hacia el estanque
de aireación, la planta se utiliza un sistema venturi accionado por aire. El caudal requerido por
este sistema es 2,5 m3Aire/h.
d)
Cantidad de aire para toda la planta.
Se especificará dos equipos de aireación que en conjunto sean capaces de suministrar el
siguiente caudal de aire para todas las etapas de la planta:
Qaire =
(97,4+18,9+2.5) = 118,8 m3Aire/h
- 11 -
ACCUAPRODUCT S.A.C.
D
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Este deberá ser elevado a una presión de 450 mbar, suficiente como para vencer la columna de
agua y compensar las perdidas de carga en toda la línea de distribución.
Se instalarán dos grupos motobomba de aire (uno en reserva opcional) compuestos cada uno de
ellos por un soplador marca Dresser o similar, un motor 7,5 Hp y un sistema de acople y
transmisión compuesto por poleas y correas.
3.4
Volúmenes de Lodos
Considerando una producción de lodos de 0.45 (KgLodoSeco/KgDBO5R), se tiene:
Masa LodoSeco
=
0,45 * 100 * (250 - 5)/1.000 = 11,0 Kg Lodo Seco/Día
a)
Volumen de lodo descartado (Vld)
A continuación se definirá el volumen de lodo que se deberá retirar desde el estanque
sedimentador al digestor de lodos. Cuando el Hotel se encuentre a su máxima capacidad.
Suponiendo que el lodo que sale del sedimentador contiene un 1,5 % de sólido seco y que la
densidad especifica de este es de 1,03, obtenemos:
Volumen Lodo
= 11,0/(1,03 * 1.000 * 0,015) = 0,7 m3/día Descartado
b)
Volumen de lodo evacuado desde el digestor espesador (Vle)
En el digestor tendrá lugar una destrucción del lodo y un espesamiento. Después de este
espesamiento se alcanzará un contenido de sólido seco de 2,5 %. Por lo tanto el lodo evacuado
del digestor, asumiendo la misma densidad, será de:
Volumen Lodo
=
11/(1,03 * 1.000 * 0,025) = 0,43 m3/día evacuado
c)
Tiempo de retención desde el digestor (TRd)
TRd = Vd / Vle
Con Vd igual al volumen del digestor, que es de 10,92 m3, por lo tanto:
TRd = 25,4 días a funcionamiento punta.
3.5
Desinfección
Para prevenir contaminación bacteriológica durante la disposición del agua tratada, se incluye
a continuación de la sedimentación una etapa de desinfección con Hipoclorito de Sodio.
Para obtener un nivel de cloro libre deseado, se estima dosificar un valor medio de 5 mg/l
(ppm) de materia activa.
Para asegurar una reacción completa del producto con los agentes biológicos, se dosificará al
comienzo del estanque, llamado de Desinfección, que deberá asegurar media de hora de
retención, considerando el caudal medio diario. Esto implica que este estanque tendrá el
siguiente volumen útil mínimo:
V útil = 100,0 /(24 * 2) = 2,08 m3
La planta PT-AP-25 posee un estanque de desinfección de 2,5 m3
Este sistema permite asegurar que los coliformes fecales a la salida de la planta sean
menores a 1000 NMP/100 ml.
- 12 -
ACCUAPRODUCT S.A.C.
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David Gutierrez Canales
ACCUAPRODUCT SAC
Departamento de Proyectos
División Aguas Residuales
- 13 -
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4 PLANOS
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MANUAL TECNICO DE OPERACIÓN Y CONSULTA
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DOMESTICAS
PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUAS SERVIDAS HOTELES SAN AGUSTIN PARACAS
100 M3/DIA
Modelo PT-AP-25
.
FECHA : Noviembre, 2009
# REF : OV 09-990
ACCUAPRODUCT SAC
TABLA DE CONTENIDO
1
INTRODUCCION ............................................................................................................................. 1
2
DESCRIPCION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO .................................................................. 2
3
TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS .................................................................................. 3
3.1. Lodos Activados ......................................................................................................................... 3
3.2. Operación de las unidades de lodos activados ............................................................................ 3
4
DESCRIPCION DEL SISTEMA DE VALVULAS DE LA PLANTA ............................................ 6
5
RUTINAS Y OPERACIONES EN UNA PLANTA DE LODOS ACTIVADOS............................. 7
5.1. Puesta en marcha e instrucciones generales ................................................................................ 7
5.2. Chequeo del estado de funcionamiento de la planta ................................................................. 12
5.2.1 Determinación del volumen de lodos ................................................................................ 13
5.2.2 Sistema de Retorno de lodos y de espumas ....................................................................... 14
5.2.3 Retiro de lodos (Exceso de lodos, buena operación) ......................................................... 14
5.2.4 Medición de temperaturas y limpieza de la planta ............................................................ 15
5.2.5 Variaciones fuertes en la población aportante ................................................................... 15
5.2.6 Vertimientos tóxicos ......................................................................................................... 15
5.2.7 Calidad del agua tratada .................................................................................................... 16
5.2.8 Tiempo de funcionamiento del soplador ........................................................................... 16
5.2.9Caudales ............................................................................................................................. 16
5.2.10Canaleta de Salida de Sedimentadores ............................................................................. 16
6
MANTENCION DE LOS SOPLADORES ..................................................................................... 17
6.1Cambio de aceite y grasa ............................................................................................................ 17
6.2Limpieza del filtro ...................................................................................................................... 17
7
LIBRO DE REGISTRO .................................................................................................................. 18
ANEXO Nº 1 ........................................................................................................................................... 19
ANEXO Nº 2 ........................................................................................................................................... 22
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5 INTRODUCCION
El agua potable que es usada por las personas de la empresa en baños, y cocina se
combina para formar el agua servida.
Un agua servida típica usualmente contiene un 99,95% en peso de agua; el remanente,
0,05 %, a pesar de ser poco como porcentaje, podrá producir gran daño si no es tratada
adecuadamente. Las aguas servidas contienen una gran cantidad de materia orgánica y un
elevado número de microorganismos, muchos de las cuales pueden producir enfermedades,
si ella no es tratada a tiempo se descompondrá, produciendo malos olores y gases dañinos.
Si se descarga a un cuerpo de agua sin un tratamiento previo, este último se
contaminará pudiendo producir la muerte de plantas acuáticas y peces, generándose un
problema público.
Las plantas de tratamiento de aguas servidas se diseñan y construyen con el propósito
de remover las materias objetables, de forma tal que se descargue un efluente claro y
purificado a napas subterráneas, quebradas, ríos, lagos o mares.
El efluente deberá ser lo suficientemente puro como para no producir daños a la vida
acuática, no deberá producir olores y no deberá producir contagios o epidemias.
La planta de tratamiento de aguas servidas correspondiente al proceso biológico de
lodos activados, tratando agua servida doméstica, entregará el efluente de mejor calidad que
se podría obtener con cualquier otro tipo de planta.
El tratamiento del agua servida consiste en cinco etapas:
1)
Aireación
2)
Sedimentación
3)
Digestión de lodos
4)
Desinfección del agua tratada
5)
Filtración del agua desinfectada
Con la primera y segunda etapa se alcanza un nivel de remoción de sólidos suspendidos y de
carga orgánica igual o superior a 90 %. La digestión de lodos convierte la materia orgánica,
altamente descomponible, que ha sido removida del agua servida, en lodo inerte e
inofensivo que puede utilizarse como relleno y mejorador de suelos. Con la desinfección se
eliminan los coliformes fecales a menos de 1000 unidades/100 ml, con la filtración se
elimina la posibilidad de que haya huevos de helminto mayor a 1 huevo/litro quedando el
agua apta para riego.
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6 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
Las plantas de tratamiento de aguas servidas marca ACCUAPRODUCT se componen
de un estanque de proceso, separado en compartimentos que cumplen distintas funciones y
de equipos para la distribución de aire, la recirculación de lodos y el control de la operación
y limpieza de la planta.
El estanque de proceso incluye las etapas que se indican a continuación, una tras otra,
con flujos gravitacionales entre sí.
El agua cruda, impulsada por bombas centrifugas sumergibles, ingresa al primer
compartimento que corresponde al de aireación. En él se desarrolla una población de
bacterias que se alimentan de la materia orgánica, transformándola en productos no
contaminantes. En esta etapa se agrega aire limpio a través de sopladores tipo Roots y un
manifold, con difusores de burbuja fina montados en el fondo del compartimento, los que
permiten una óptima transferencia de oxígeno.
Continúa la sedimentación que cumple la función de separar por decantación los
sólidos suspendidos que floculan en la etapa de aireación. El agua clarificada sale del
sedimentador por la zona superior. Parte de los lodos acumulados en el fondo son retornados
a la aireación para mantener una alta población microbiana y otra son purgados fuera del
sistema hacia una etapa llamada Digestión de Lodos.
La desinfección se realiza en dos etapas, la primera, la cloración, con Hipoclorito de Sodio,
y la segunda, la decloración, con Metabisulfito de Sodio.
Los lodos purgados hacia el compartimento de espesado y digestión aeróbica,
donde son acumulados y estabilizados mediante la ayuda de difusores de membrana de
burbuja fina, montados en un manifold soportado al fondo del estanque. El lodo tratado
(digerido) es espesado al interior del compartimento y luego debe ser retirado fuera de la
planta de tratamiento, pudiendo disponerse en botaderos municipales, para lo cual deberá
contratarse un camión limpia fosas, evacuarse a una cancha de secado, o incinerarse.
Todo el aire que requiere la planta proviene de un grupo motobomba de aire,
conectado a un manifold de PVC clase 10 pintado. El grupo motobomba incluye: un
motor eléctrico, un soplador de aire tipo Roots, un sistema de acople por correas, base,
válvula de retención, válvula de seguridad, válvula de corte de bola y conector flexible. El
manifold cuenta con un manómetro para medir la presión de aire y válvulas de bola para el
adecuado ajuste de los flujos.
Todo el control y la fuerza eléctrica requerida por el grupo motobomba de aire, es
proporcionada por el tablero eléctrico, que incluye un interruptor y partidor general para el
grupo motobomba de aire; luces de operación y falla. En modo automático, el grupo
motobomba partirá y parará de acuerdo al programa establecido en un reloj temporizador
horario de 24 horas, con 15 minutos de discriminación. El tablero eléctrico además
proporciona la energía para la bomba de lavado o trasvasije.
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7 TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS
3.1.
Lodos Activados
Casi todas las aguas servidas que llegan a las plantas de tratamiento tienen un color
levemente gris, con un aspecto similar a agua sucia de lavado de platos. Contiene sólidos
flotantes y suspendidos, tales como heces, papel higiénico, restos de carne, vegetales y
frutos, desechos de café, ropas, etc. También contiene impurezas en estado de
solubilización, como líquidos de desechos, agua de lavado de vajillas y de ropas, desechos
de leche, etc.
El tratamiento por lodos activados remueve estas impurezas antes de descargar el agua
a su destino final.
El agua servida que ha sido aireada por un día perderá su olor característico y se
tornará de un color ligeramente café. Si una muestra de agua servida aireada es puesta en un
cilindro transparente, se verán finos flóculos de color café decantando lentamente; el agua
de las capas superiores resultará clara y sin color. Si estos flóculos de color café, que han
decantado, son examinados bajo microscopio se podrá ver en ellos cientos de bacterias y
otras formas de microorganismos.
A este flóculo de color café se le llama "LODO ACTIVADO". Las bacterias y los
otros microorganismos en el flóculo son del tipo aerobio, es decir, viven en presencia de
oxígeno disuelto. El oxígeno necesario para mantener las condiciones aeróbicas es obtenido
por el aire suministrado por el soplador. La mezcla de lodos activados y agua servida cruda
se llama "mezcla aireada" o "LICOR DE MEZCLA". Cuando se ha alcanzado un
desarrollo pleno, este licor de mezcla tiene un leve olor a moho y un color claramente café.
3.2.
Operación de las unidades de lodos activados
La operación de una planta de lodos activados puede ser comparada a la de casi
cualquier proceso de fabricación. El agua cruda y el oxígeno del aire son los insumos; los
motores eléctricos, la fuente de poder; el efluente claro y puro, el producto; el lodo
digestado, el subproducto.
El proceso de Lodos Activados consiste en: mezclar el lodo activado con el agua
servida cruda recién ingresada, airear la mezcla una cantidad de horas determinada, separar
el lodos activados del líquido por sedimentación, y retornarlo a la aireación.
Durante el período de aireación se lleva a cabo el tratamiento biológico del agua
servida. Las impurezas que vienen con ella son absorbidas en la superficie de los flóculos,
donde las bacterias y otros microorganismos se alimentan. Al final del período de aireación
el líquido de mezcla fluye desde los estanques de aireación a los sedimentadores finales.
En ellos, los flóculos o partículas de lodos decantan al fondo de los estanques, dejando
que el líquido claro salga fuera por el vertedero final superior. Los lodos activados que
sedimentan en el fondo son continuamente bombeados de vuelta a la etapa de Aireación,
para ser mezclados con el agua servida cruda. Los lodos activados que son bombeados
desde los estanques sedimentadores se llaman "LODOS RETORNADOS". Con el tiempo
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se irá desarrollando "LODOS EN EXCESO" que deberán ser sacados del sistema de
retorno, debiendo descargarse en el compartimento Digestor de Lodos.
Debido al pequeñísimo tamaño de los microorganismos, siempre sale una porción de
ellos en el agua clarificada. Para evitar contagios o epidemias en los cuerpos receptores del
agua tratada, usualmente el agua clarificada es desinfectada. Esto permite además que se
pueda utilizar el agua con fines de riego.
La operación y control de un proceso de Lodos Activados consiste en:
A. El control de la cantidad de lodos activados o sólidos suspendidos en el licor de
mezcla, de modo que el agua servida resulte adecuadamente tratada.
B. El control de la tasa de aireación o cantidad de oxígeno disuelto en el líquido de
mezcla, de modo que la vida en el lodo se mantenga sin problemas.
C.
Calidad del agua tratada.
La operación exitosa de una planta de lodos activados es casi enteramente dependiente
de la mantención de un lodo de alta calidad. Un lodo activado de buena calidad es de color
café con un leve olor mohoso. Los flóculos individuales son de tamaño moderado con
bordes claramente definidos; ellos se agruparán para decantar rápidamente, dejando un
líquido o efluente de la planta brillante, bien oxigenado.
A)
Cantidad de lodos
Uno de los factores más importantes en el control de una planta de lodos activados es
la mantención de la cantidad correcta de sólidos en el licor de mezcla. Es necesario
mantener suficiente lodo como para lograr una relación balanceada entre la cantidad de
carga orgánica proveniente en el agua servida cruda y la cantidad de sólidos presentes en el
estanque de aireación. A su vez, la concentración de sólidos nunca debe incrementarse más
allá de lo que permite el sistema de aireación y sedimentación de forma de asegurar siempre
las condiciones aeróbicas y la adecuada claridad del agua de salida.
La prueba para la cantidad de lodos en el licor de mezcla debe ser hecha una vez a la
semana al menos. TODOS LOS DIAS hay que desviar una pequeña cantidad de lodo desde
el sedimentador al digestor, variando esta cantidad se puede regular la cantidad de sólidos
en la Aireación. Ver ítems 5.2.1 y 5.2.2.
B)
Control del oxígeno disuelto
Tan importante como el control de la cantidad de lodos es la cantidad de aire que se
entrega al sistema, de modo que se mantenga la vida aeróbica en el lodo.
El reloj del tablero eléctrico debe ser ajustado de forma que el soplador opere
al menos 18 h/día en condiciones normales y nunca debe estar detenido más de 30 minutos
en temporada de baja y 15 minutos a operación alta.
C)
Calidad del agua tratada (efluente)
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Dado que el producto final de una planta de tratamiento de aguas servidas es el agua
tratada, es de gran importancia verificar su calidad, y no tan sólo con el fin de verificar si se
escapan contaminantes, sino también con el fin de verificar el estado general de la planta de
tratamiento. Por ejemplo, un agua efluente turbia indicará que la población de
microorganismos aún no alcanza el nivel requerido (condición típica de puesta en marcha) o
que se ha enviado poco lodo al digestor (lodo en exceso).
Ver ítems 5.2.7 y tabla Nº 2.
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8 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE VALVULAS DE LA PLANTA
Como se ha descrito, las operaciones básicas en la planta son regular el oxígeno en el
estanque de aireación y el caudal de lodo de recirculación y en exceso. Para esto, la planta
está dotada de una unidad que entrega aire, compuesta por un motor, un soplador de aire de
desplazamiento positivo, un sistema de transmisión y accesorios tales como filtros de aire,
silenciadores y otros. La unidad aireadora funciona en forma automática, sus partidas y
paradas son controladas por un reloj horario dispuesto en el interior del tablero eléctrico. El
aire se distribuye por una cañería de PVC clase 10 de diámetro nominal 50 mm, que recorre
la planta por uno de sus lados, a todo lo largo de ella, y que permite entregar aire a los
compartimentos de aireación, sedimentación y digestión de lodos.
El compartimento de aireación tiene los “cabezales de aireación” que permiten
distribuir eficientemente el aire del grupo motobomba. La cañería horizontal esta fija, cuyo
propósito es impedir la flotación del cabezal.
En la aireación el aire circula por la cañería y es distribuido eficientemente al interior
del compartimento por los difusores. Cuando se detiene el soplador, el peso del agua sobre
ellos, los cierra evitando su taponamiento y la entrada de agua a la cañería.
Desde la cañería de distribución de aire al compartimento de sedimentación salen dos
cañerías de diámetros nominales ¾” mm. Cada una de ellas tiene una válvula globo que
permite regular el flujo de aire.
El objetivo de estos flujos de aire es: elevar el lodo acumulado en el fondo del
sedimentador (válvula VAL2) al ducto de retorno de lodos, y succionar las espumas y
sólidos flotantes (válvula VAL1) para enviarlas al compartimento de aireación. Esto se
realiza a través de lo que se conoce como "bomba de aire" (air lift y skimmer,
respectivamente).
Al aumentar la abertura de las válvulas VAL1 y VAL2 aumentará el caudal que pasa
por el ducto de retorno y viceversa.
Desde la cañería de distribución de aire sale hacia el compartimento de digestión de
lodos, un cabezal de aire similar a los de la aireación; éste se encuentra fijo al fondo del
estanque.
El retiro de lodo desde el compartimento de digestión se puede hacer utilizando
camiones limpia fosas o, si se dispone de una cancha de secado, a través de una bomba
sumergible.
El aire de la planta proviene del soplador, que cuenta en su salida con dos válvula de
bola de Ф 2 ½ ” (VS1 y VS2).
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9 RUTINAS Y OPERACIONES EN UNA PLANTA DE LODOS
ACTIVADOS
Las siguientes indicaciones son dadas como guía para mantener una buena calidad en
el efluente de la planta y un correcto mantenimiento de los equipos.
5.1.
Puesta en marcha e instrucciones generales
Realice las siguientes rutinas, una tras otra, para poner en marcha el sistema
a)
Revise todas las cañerías, asegúrese que ellas estén adecuadamente instaladas, que las
uniones entre cañerías estén correctamente hechas.
b)
Verifique la correcta instalación del soplador siguiendo paso a paso cada una de las
rutinas indicadas en el Anexo Nº 2.
Tenga especial cuidado en:
•
La lubricación (aceite y grasa)
•
El giro suave y sin trabas de los lóbulos
•
Tensión de las correas de transmisión
•
Sobrecalentamientos excesivos
c)
Verifique que el voltaje coincida con el que indica la placa del motor del o los
sopladores y demás equipos eléctricos de la planta.
d)
Abra la tapa del tablero eléctrico. En su interior encontrará un reloj horario
programable. Permite que en el modo automático del tablero, el soplador funcione de
acuerdo a la programación realizada.
e)
Para programar el reloj realice las siguientes operaciones:
•
Levante la tapa del reloj y ajuste la hora actual moviendo las manecillas desde
el eje central con un destornillador.
•
La periferia del reloj se compone de 96 dientes o pines, cada uno representa 15
minutos horarios. Un pin desplazado radialmente hacia afuera producirá que cuando él
presione el interruptor de conexión interno, el soplador funcionará durante 15 minutos.
Desplace los dientes requeridos de modo que la unidad enclavada a él pare en
las siguientes horas del día:
Entre 00:00 y 00:15
Entre 01:00 y 01:15
Entre 02:00 y 02:15
Entre 03:00 y 03:15
Entre 04:00 y 04:15
Entre 05:00 y 05:15
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Entre 06:00 y 06:15
Entre 07:00 y 07:15
Entre 08:00 y 08:15
Entre 09:00 y 09:15
Entre 10:00 y 10:15
Entre 11:00 y 11:15
Entre 12:00 y 12:15
Entre 21:00 y 21:15
Entre 22:00 y 22:15
Entre 23:00 y 23:15 (opera a carga completa o temporada alta)
•
Una vez concluida la programación, verifíquela teniendo especial atención que
las detenciones no sean mayores a 15 minutos.
f)
Abra las válvulas VS1, VAL1 y deje cerradas las demás.
g)
Coloque el selector “1 o 2” en 1 o 2 para elegir el soplador a probar y luego el selector
"Manual o Auto" en Manual.
h)
Encienda el tablero accionando todos los interruptores automáticos ubicados en su
interior.
i)
Presione la botonera "Partir". Verifique que gire en el sentido indicado en él. Si gira en
el sentido contrario debe revisar el cableado eléctrico. Presione la botonera "Parar".
j)
Realice la prueba del soplador sin carga, indicada en el Anexo Nº 2 con las cañerías
conectadas, todas las válvulas abiertas y todos los difusores de membrana
desmontados. Esto libera cualquier posible suciedad interna.
k)
Coloque todos los difusores de membrana.
l)
Verifique las posibles fugas de aire en el manifold.
m)
Desinfección:
El objetivo de la cloración es que el número de coliformes totales sea menor a
10000 individuos en 100 ml de muestra. Esto se logra dosificando la cantidad
suficiente de Hipoclorito de Calcio para que luego de un tiempo de reacción (contacto)
se eliminen los gérmenes.
El sistema de cloración, consiste en la dosificación de Hipoclorito de Sodio.
La dosis aproximada será de 5 ppm de cloro y ella deberá ser regulada de modo de
asegurar que en todo momento el valor residual, a la salida del compartimiento de
desinfección, sea mayor a 0,5 ppm. Para esto utilice el medidor de cloro por
colorimetría.
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Para evitar un exceso de cloro a la salida que pueda producir daños de
oxidación, se instala un sistema similar al anterior, al extremo de aguas abajo del
estanque de desinfección. El producto para decloración, denominado Metabisulfito de
Sodio, reacciona con el cloro residual, eliminándolo a niveles menores de 0,5 ppm.
Si no se retiran lodos del sistema de recirculación hacia el digestor o se retiran en
cantidad insuficiente, ellos comenzarán a salir en el efluente, lo que generará un
aumento en la demanda de cloro y consecuentemente más consumo de producto.(no es
necesario en la puesta en marcha)
Por lo tanto, se deberá aumentar o disminuir la dosis dependiendo de la
claridad del agua. Es decir, a mayor claridad del agua de salida, menor cantidad de
producto requerido y viceversa. Esto implica que la cantidad de producto dosificado
deberá verificarse continuamente.
Los valores indicados son referenciales debido a la natural variabilidad que
presenten los componentes del agua y la operación de la planta.
n)
Limpieza de los estanques
Antes de comenzar a admitir la entrada de agua al sistema asegúrese de limpiar los
fondos de todo tipo de partículas.
o)
Crecimiento de la Biomasa
Durante el período de puesta en régimen, que se puede prolongar por 1 a 2
meses, los microorganismos se irán multiplicando y aumentando su población hasta
que este proceso se estabilice y la población mantenga un equilibrio entre el número
de nacimientos y de muertes.
El desarrollo de la población de microorganismos no es instantáneo debido a
que, entre otras razones, ellos deben aclimatarse al medio en que se encuentren, en
este caso el estanque de aireación y el de sedimentación. Dependiendo de las
condiciones del medio, esta aclimatación tomará un período mayor o menor.
Durante el período de puesta en régimen, verifique el crecimiento de la
biomasa dos o tres veces por semana. Para esto realice la rutina indicada en el ítem
5.2.1.
Cuando la cantidad de lodo alcance valores entre 100 y 300 ml en forma
constante, la biomasa (población de microorganismos) habrá alcanzado su condición
estable y la planta habrá concluido la fase de puesta en régimen. En esta situación
deberá observar que:
a.- Durante la prueba de determinación del volumen de lodo, las partículas
suspendidas que usted observa decantan con facilidad.
b.- El efluente de la planta, visto en un recipiente transparente, es cristalino con pocas
partículas en suspensión.
p)
Espumas y limpieza de la planta
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Durante el período de puesta en marcha es normal que se generen espumas de color
blanco en el estanque de aireación, producidas porque los microorganismos aún no
degradan totalmente las proteínas y detergentes presentes en el agua.
Si la cantidad de espumas es molesta mangueree la superficie de agua que presente
espumas. Para esto utilice una bomba sumergible del compartimento de Desinfección
o el agua de una llave jardín, de acuerdo a su instalación.
ES
MUY
IMPORTANTE
MANTENER
EL
SEDIMENTACIÓN LIMPIO EN TODO INSTANTE. Para esto
COMPARTIMIENTO
DE
opere como sigue:
Si hay presencia de sólidos flotantes:
a. Utilice el sistema de retorno de espumas (llamado skimmer), ayude al sistema
dirigiendo los sólidos flotantes con una red hacia la boquilla de la cañería de
retorno de espumas. (ver lámina de instrucciones en el Anexo Nº 1).
b. Opere como se indica en el ítem 5.2.2 b. En caso de una excesiva presencia de
sólidos flotantes, retírelos de la planta y dispóngalos en un tarro de basura.
Limpieza de las paredes internas del compartimiento de sedimentación
a. Barra con el escobillón, en forma suave y lenta, las paredes del sedimentador, de
forma tal que los lodos se vayan acumulando en el punto central del fondo del
compartimento.
b. REALICE ESTA RUTINA POR LO MENOS UNA VEZ POR DÍA, durante la puesta en
marcha y también durante la normal operación de la planta.
q)
Medición de caudal
Un parámetro muy importante en una planta de tratamiento es el caudal que
pasa por ella.
Para medirlo, la planta está dotada de un vertedero de pared delgada de ángulo
en el vértice igual a 60°, dispuesto en la cámara de cloración. El caudal se obtiene
midiendo la diferencia de altura entre el vértice del vertedero y el nivel de agua. Ver
Fig.2.
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Fig. Nº2
El caudal que pasa por el vertedero se calcula con la siguiente fórmula:
Q (m3/día) = 75.086,2 x (h (cm)/100)2.5
Por ejemplo, si h=5,5 cm entonces Q= 53,3 m3/día.
El caudal medio diario debe obtenerse del valor medio de una serie de
mediciones realizadas durante 24 horas.
Estas condiciones deben ser lo más frecuentes posible y los períodos de
medición deben ser los mismos entre cada una de ellas (cada 30 minutos al menos en
los momentos de mayor consumo). Se deberá medir el caudal medio diario una vez
por mes al menos y cada vez que la planta presente problemas.
También deberá medirse el caudal horario máximo (que corresponde al mayor
caudal que puede darse durante un día y que su duración nunca se prolonga por una
hora, aproximadamente). Su medición se debe realizar en las horas de mayor uso del
agua y el valor se obtendrá del promedio de medidas puntuales, leídas entre períodos
menores a diez minutos, cada período igual al otro, durante una hora.
Se deberá verificar que ambos caudales no sean superiores a lo indicado en la memoria
de calculo del sistema.
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Verifique que el vertedero del clorador esté perfectamente horizontal.
r)
Realizadas las operaciones y verificaciones anteriormente indicadas, permita que el
flujo de agua servida entre a la planta y llene en forma sucesiva el compartimento de
aireación, el de sedimentación, y el de desinfección.
Mientras se llena el compartimento de aireación mantenga abierta solamente la
válvula VS1.
Mientras la planta se está llenando mantenga operando el soplador, para esto
coloque en ON todos los interruptores automáticos y coloque el selector "manual o
automático" en "AUTO" (automático).
Cuando el nivel de aguas en el compartimento de sedimentación sea total,
además de las válvulas antes abiertas, abra la válvula VAL1, VAL2 y regule la altura
de la boquilla de succión del sistema de remoción de sólidos flotantes y espumas,
girando la copla hacia arriba o abajo, de modo que quede 5 a 10 mm bajo el nivel de
agua.
Regule la abertura de las válvulas VAL1 y VAL2 de modo que el nivel de agua
a la salida del retorno de lodos coincida con un quinto del diámetro de la cañería.
Cuando el agua comience a salir de la planta se habrá alcanzado el estado de
operación normal. En él, permanecerá cerrada la válvula VLD1. La válvula VD1
deberá abrirse sólo cuando el compartimento digestor contenga lodos.
5.2.
Chequeo del estado de funcionamiento de la planta
La Tabla Nº 2 siguiente es una guía simple para controlar la planta. Revise una
vez por semana el estado de ella y realice las correcciones o ajustes de acuerdo a lo
indicado en la tabla.
Debido a que la planta reacciona lentamente a las operaciones que en ella se
realizan, aproximadamente en dos o tres semanas, trate siempre de tomar una sola
acción correctiva por vez y no haga otra hasta que se tenga claridad del resultado
obtenido.
Tabla Nº 2 Control Operacional de la planta de tratamiento
Condición de
Operación
Planta en puesta
en marcha
Operación
normal
Operación
normal
Operación
Estado en la
Aireación
Transparente o
café claro y
espuma blanca
Café chocolate,
buena
turbulencia, leve
espuma café
claro
Café chocolate,
buena
turbulencia, leve
espuma café
Café claro,
Olor
Volumen de Lodo
Calidad del
Efluente
Turbio
Posibles Causas
Ninguno
< 100 ml/l
Ninguno
100-300 ml/l,
sobrenadante
claro y con
posibles sólidos
flotantes
Sobre 200 ml/l y
en aumento
Claro
Condición normal
Turbio, aumento
en los coliformes
fecales
En descenso, bajo
Turbio
Poca cantidad de
Aumentar el
lodos desviados al tiempo diario de
digestor
desvío de lodos al
digestor
Mucho lodo
Disminuir el
Ninguno
Ninguno
- 12 -
Condición normal
de partida
Acciones
correctivas
Ninguna/ esperar
4 u 8 semanas
desde la partida
Ninguna, seguir
realizando las
rutinas.
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normal
buena
turbulencia
Operación
normal
Café claro,
buena
turbulencia
Ninguno
< 50 ml/l, no hay
formación de
flóculos
Turbio
Operación
normal
Gris o negro
Leve a
fuerte
50 a 300 ml/l
Turbio
Planta
previamente
operando en
condiciones
normales;
repentinamente
opera mal
Gris a negro,
buena
turbulencia,
posible presencia
de materias
flotantes
Ninguno u
olor de
origen
químico
0 - 500 ml/l
Turbio a gris
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100 ml/l
desviados al
digestor
tiempo diario de
desvío de lodos al
digestor
1. Escasa materia Instalar un
orgánica (posible estanque selector
descenso en la
en el
población).
compartimento de
2.Bacterias
aireación.
filamentosas
Consultar a
presentes debido a STREAM
poca materia
WATER.
orgánica
Falta de oxígeno
-Verifique los
por falla en el
sopladores, filtros
sistema de
de aire y difusores
aireación o por
- Verifique el
exceso de
nivel de aceite de
caudales o
los sopladores
materia orgánica
-Verifique fugas
(posible aumento de aire
en la población)
- Verifique si hay
exceso de
caudales y de
materia orgánica
entrante. Si es así,
aumente el retiro
de lodos.
Bacterias muertas 1. Identificar y
debido a descarga eliminar la fuente
tóxica
tóxica
2. Vacíe la planta
y rehaga la puesta
en marcha
Los ítems 5.2.1 a 5.2.9 indican cómo llevar a la práctica las acciones correctivas señaladas
en la Tabla Nº 2.
5.2.1 Determinación del volumen de lodos
Para determinar el volumen de lodos opere como sigue:
a)
Airee el agua por lo menos durante quince minutos.
b)
Con el soplador funcionando saque una muestra aprox. de 2 Lt. de agua del
estanque de aireación, tomada en un punto alejado de la entrada del estanque
de aireación, a una profundidad aproximada de 60 cm. Para poder comparar los
resultados de esta prueba, tome siempre la muestra en el mismo punto.
c)
Ponga 1 Lt. (1000 ml.) de esta muestra en una probeta graduada (agitar la
muestra justo antes de ingresarla a la probeta) y déjela quieta durante cuarenta
y cinco minutos.
d)
Lea el volumen de lodos en la graduación de la probeta al nivel de la interface
entre lodo decantado y agua. El valor leído serán los ml/L.
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5.2.2 Sistema de Retorno de lodos y de espumas
Los lodos que decanten en el compartimento de sedimentación son retornados
a través de una bomba de aire, compuesta por una cañería de suministro de aire y una
de succión de lodo, además hay un sistema de retorno de espumas que funciona con el
mismo sistema.
a)
Retorno de lodos
Los lodos deberán ser retornados en todo momento; para esto asegúrese de
regular la válvula VAL1 de modo que el nivel de lodo en la salida del retorno
de lodos coincida con una altura de un quinto del diámetro de la cañería.
Eventualmente los sistemas de retorno podrán taparse y entonces deberán
limpiarse. Para esto:
•
Haga circular el máximo de aire por la cañería donde está instalada la
válvula VAL1.
•
Si esto no sirve, cierre la válvula VAL1 y abra los tapones instalados en el
sistema de retorno de lodos y varílle.
El sistema de bombeo por aire para el retorno de espumas se limpia del mismo
modo.
b)
Retorno de espumas
Es normal que en este tipo de plantas se generen sólidos flotantes que
disminuyen la calidad del agua tratada. Para evitar esto, el compartimento de
sedimentación cuenta con un sistema de succión por aire que retorna las
espumas al compartimento de aireación.
Para evitar acumulación de sólidos flotantes mantenga el sistema siempre
operando, para esto abra la válvula VAL2, de forma que se produzca un flujo
pequeño y continuo hacia la boquilla de succión, que deberá estar 5 o 10 mm.
bajo la superficie del agua.
5.2.3 Retiro de lodos (Exceso de lodos, buena operación)
A partir del primer mes de operación, TODOS LOS DIAS, abra la válvula
VLD1 una vez temprano en la mañana, otra vez a medio día y otra vez en la tarde,
cada vez por aproximadamente 2 minutos (teniendo las válvulas VAL1 y VAL2
abiertas). Esto permitirá mantener la cantidad de lodos en el estanque de aireación en
un nivel constante. Verifique frecuentemente con la prueba del volumen de lodos
(indicada en 6.2.1), que el volumen se mantenga dentro del rango óptimo (entre 200 y
300 ml/l) y modifique el tiempo de apertura diario de la válvula, si es necesario.
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Nota Importante: Los minutos de retiro de lodo indicados son referenciales.
Ellos deberán ser aumentados o disminuidos de acuerdo a lo indicado por la prueba
de determinación de volumen de lodo y la Tabla 2.
Una vez que el estanque digestor de lodos comience a llenarse, deberán
mantenerse abierta la válvula VD1 en todo momento. Mientras la altura de agua en el
estanque digestor sea menor a la del estanque de aireación, regule la válvula VD1 de
modo que se observe similar turbulencia en ambos compartimentos.
Cuando el estanque esté lleno se deberá, en varias oportunidades, primero
espesar el lodo acumulado y cuando esto no sea posible retirar el lodo de él. Para esto,
cierre la válvula VD1 y deje sedimentar por una hora. Luego con una bomba
sumergible trasvasije el agua clarificada al compartimento de aireación. Si luego de
una hora no sedimenta el lodo retírelo hacia algún punto para su disposición final o
mediante algún otro medio, dependiendo de su instalación.
La cantidad estimada de lodo a retirar se indica en la memoria de cálculo.
Si utiliza una cancha de secado, el lodo deshidratado podrá utilizarse como
mejorador de suelos, con la única salvedad de no agregarse en suelos con cultivos de
hortalizas a ras de suelo y de consumo crudo.
5.2.4 Medición de temperaturas y limpieza de la planta
Durante la operación normal de la planta, chequee en forma periódica la
temperatura del agua en el estanque de aireación. También realice las operaciones de
limpieza, en forma periódica, de acuerdo a lo indicado en el punto 6.1.
5.2.5 Variaciones fuertes en la población aportante
De lo que se desprende de la Tabla Nº 2, queda claro que grandes variaciones
en la población significarán variaciones en la operación de la planta, puesto que en
ciertos períodos la carga orgánica diaria entrante será alta y en otros muy baja.
Esto implica que en los primeros días y semanas de grandes vertimientos se
deberá controlar cuidadosamente los sólidos en el estanque de aireación y
eventualmente aumentar el retiro de lodos. Si el aumento de materia orgánica entrante
fuese excesivo podrían generarse malos olores. En este caso no quedará más
alternativa que desviar parte del flujo, impidiendo que entre al sistema.
Cuando la población decrezca se deberá disminuir el retiro de lodos al digestor.
Si se prevé que la situación será permanente y excesiva, se deberá colocar un estanque
selector (para esto consulte a ACCUAPRODUCT).
5.2.6 Vertimientos tóxicos
En caso que ocurriese algún vertimiento tóxico (ácidos, soda cáustica, metales
pesados), se debe airear al máximo y medir en los días posteriores el contenido de
sólidos.
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Si ellos han disminuido en forma importante en poco tiempo, será señal de
muerte de los microorganismos. Si se encuentra en este caso deberá eliminar la fuente
de vertidos tóxicos, vaciar la planta y rehacer la puesta en marcha.
5.2.7 Calidad del agua tratada
Verifique por lo menos 3 veces por semana la calidad del agua tratada
obteniendo muestras a la salida, de acuerdo al formulario de control (Anexo N° 2).
Analice cloro residual, color, transparencia y olor; opere de acuerdo a la Tabla Nº2.
5.2.8 Tiempo de funcionamiento del soplador
El tiempo de funcionamiento del soplador debe ser siempre más que 18 horas
al día e idealmente igual a 20 horas. Usted puede modificar la programación de las
partidas y paradas de los equipos, modificando la posición de los dientes de los relojes
programables ubicados en el tablero eléctrico. Ver punto 5.1. Considere que es
conveniente airear en momentos en que existe vertimiento y detener cuando no existe
vertimiento. Además realice su programación de modo que entre detenciones del
soplador al menos transcurran 45 minutos.
Nunca olvide: Evitar las partidas y paradas frecuentes y nunca mantenga
detenidos los sopladores por más de 15 minutos.
5.2.9 Caudales
Controle los caudales medio diario y horario máximo de acuerdo a lo indicado
en el ítem 5.1. Cuide que no se superen los límites indicados.
5.2.10 Canaleta de Salida de Sedimentadores
Limpie periódicamente el sector del colector en la salida del agua del
sedimentador.
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10 MANTENCION DE LOS SOPLADORES
La mantención de los sopladores consiste en cambiar el aceite de lubricación y grasa y
los filtros de aire según se indica a continuación.
10.1 Cambio de aceite y grasa
a)
Se aconseja el primer cambio de aceite a las 100 hrs. de uso.
b)
Los sucesivos cambios de aceite se efectuarán cada 1000 hrs. de uso.
c)
Engrase los rodamientos al menos dos veces por semana.
d)
Siga las rutinas indicadas en el Anexo Nº 3
10.2 Limpieza del filtro
a)
Controlar la limpieza del filtro de aspiración. Desmontar el filtro y limpiar con aire
comprimido desde adentro hacia afuera. En caso de deterioro, reponerlo.
b)
La frecuencia de limpieza del filtro depende del ambiente en que se use.En ambientes
normales, limpiar una vez por semana. NUNCA OPERE EL SOPLADOR SIN SU
FILTRO.
c)
La excesiva obstrucción del filtro puede provocar bajo rendimiento del equipo,
calentamiento o acumulación de polvo en el interior del cuerpo y de los motores,
pudiendo trabar la máquina.
d)
En caso de observar introducción de polvo, siga rigurosamente las indicaciones del
Manual del Soplador
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11 LIBRO DE REGISTRO
Haga un libro de registro según el formulario tipo mostrado en el Anexo Nº 2. Llene
en el formulario lo solicitado, recurra a la Tabla Nº 2, tome las acciones correctivas que
correspondan y anótelas en el formulario.
División Aguas residuales
ACCUAPRODUCT
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ANEXO Nº 1
Formulario tipo de Control de Registro
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FORMULARIO DE CONTROL FUNCIONAMIENTO PARA PLANTA
DE LODOS ACTIVADOS
FECHA
HORA
:
:
CONTROL DE FUNCIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE LOS SOPLADORES
Soplador Nº 1
Soplador Nº 2
Nº horas/día operando
Nº horas desde último
cambio de aceite realizado
Fecha último engrase
realizado
Observaciones
ASPECTOS OPERACIONALES DE LA PLANTA SEGÚN TABLA Nº 2
Situación Observada
Estado del Compartimento de Aireación
Olor
Volumen del lodo (ml/l)
Calidad del efluente
Fecha estimada próxima adición de
desinfectante
Limpieza del sedimentador y canaletas
Altura lodos estanque de Digestión
Otras observaciones
DIAGNOSTICO Y ACCIONES CORRECTIVAS, BASADAS EN LO OBSERVADO Y
EN LA TABLA DE Nº 2.
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VALORES DE PARAMETROS DE CALIDAD
Parámetro
Fecha Muestreo
Valor a la entrada
DBO5 (mg/l)
Sól. Susp. Tot. (mg/l)
Coli. Fecales (#/100 ml)
Cloro residual (mg/l)
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Valor a la salida
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ANEXO Nº 2
Puesta en Marcha del Soplador
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Instrucción de partida de sopladores
Antes de hacer partir los sopladores nos aseguraremos de las siguientes condiciones:
Asegúrese que el soplador tenga aceite antes de hacerlo partir, se debe poner el
aceite indicado en el manual del Soplador.
Verificar tensión de las correas
Abrir las dos válvulas de salida VS1 y VS2,( la manilla debe estar paralela a la
dirección del piping.
El soplador debe estar bien anclado al piso.
Asegúrese de que el filtro de aire este puesto correctamente.
Hecho esto podremos proceder a encender el soplador, y observáremos lo siguiente:
Sentido de giro sea el correcto
Verificar la presión del manómetro, esta debe ser menor a 1 bar y si esta los
difusores conectado y el estanque con agua de be ser mayor a 250 bar (recordar dejar
abiertas las válvulas VA1, VA3 .. VA12 ( VD1 solo si el digestor se encuentra con
lodos)
Verificar que el soplador no tenga excesiva vibración
Ruidos de roce excesivamente fuerte (El soplador produce un ruido fuerte y parejo)
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