BARRIOS ALTOS
JUTICALPA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
LODOS ACTIVADOS MODALIDAD AIREACIÓN EXTENDIDA
(Sistema de Aireación por Difusores de Membrana Fina)
CAUDAL: 850 M3/DIA.
Marzo 2009
1. INTRODUCCIÓN
El presente documento describe el sistema de tratamiento de aguas residuales domiciliares para
implementarse en la urbanización en BARRIOS ALTOS, JUTICALPA, Honduras.
Está basada en los sistemas de tratamiento de agua residuales de lodos activados en la modalidad
de aireación extendida o prolongada, cuyo sistema de aireación será realizada por inyección de
aire por difusores de membrana fina y sopladores.
El sistema de lodos activado propuesto tiene como algunas de su principales características,
además de cumplir satisfactoriamente con la normativa ambiental de vertidos o descargas de
aguas residuales de Honduras, la virtud de utilizar poca área, producir escaso volumen de lodos y
además, la no generación de malos olores bajo condiciones adecuadas de operación.
2. DATOS BÁSICOS DEL PROYECTO
DETERMINACION DEL VOLUMEN DEL AGUA A TRATAR.
Como fue especificado el sistema de tratamiento fue calculado para tratar el caudal proveniente de
una población de 5,400 personas en una planta de tratamiento con dos módulos, cada modulo
puede tratar el 50% del caudal total. Cada modulo se ha dimensionado para tratar 425 m3/diario.
Proyectando una población promedio de 5,400 personas, una dotación de consumo promedio de
agua de 50 Galones diarios por persona y un factor de retorno (agua de consumo que drena por
la alcantarilla sanitaria) de 80 %, se estableció como base de cálculo para el pre diseño de la
planta de tratamiento un caudal aproximado de 815 m3/diario (850 m3/diario) 425 m3/diario, por
modulo.
2.1 Caudal medio diario
Caudal de diseño por Modulo:
850 m3/día
2.2 Parámetros de calidad de agua a la entrada y a la salida de la planta
Las características de las aguas residuales domesticas
cumplimiento de la norma técnica Hondureña.
Parámetros
se basan teniendo en cuenta el
Entrada
Salida
Caudal Promedio Diario (m3/día)
1200
1200
Demanda Biológica de Oxígeno - DBO5 (mg/L):
350
< 30
Sólidos Suspendidos Totales - TSS (mg/L):
250
< 50
Nitrógeno Total (mg/L)
40
< 40
3. DESCRIPCIÓN CONCEPTUAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
Los Lodos Activados son un tipo de tratamiento biológico de aguas residuales que ocurre en
presencia de aire. Su funcionamiento se basa en proporcionar el tiempo de contacto, el oxígeno
necesario y el medio homogéneo para que microorganismos aeróbicos depuren el agua,
eliminando la materia orgánica soluble biodegradable y asimilando la materia coloidal a través
del contacto de los microorganismos con los sólidos suspendidos en el agua.
El tratamiento biológico aerobio presenta como ventajas la no generación de malos olores y
excelente calidad de efluentes bajo condiciones adecuadas de operación. Los productos básicos
de la reacción aerobia son dióxido de carbono, agua y nuevos microorganismos que cautivos en
el sistema siguen contribuyendo en la remoción de contaminantes:
3C6 H12 O6  8O2  2NH 3  2C5 H 7 NO2  8CO2  14H 2O
Materia orgánica
(Contaminante)
Oxígeno
Nutrientes
Nuevas células
(lodo biológico)
Dióxido
de carbono
Agua
El concepto de lodos activados en su modalidad de aireación prolongada o extendida es una
variante simplificada del sistema convencional de lodos activados. La diferencia radica en que la
aireación extendida utiliza mayor volumen de tanque de aireación y así elimina la necesidad de
otras unidades de tratamiento como clarificador primario y digestor de lodo. Por otro lado, debido
al mayor volumen del tanque de aireación la biomasa permanece más tiempo en el sistema, con
esto existe menos materia orgánica (DBO5) disponible para las bacterias y éstas terminan
consumiendo material celular para su propia supervivencia, consecuentemente el lodo retirado
ya sale estabilizado. El tamaño del tanque de aireación propio de la modalidad de aireación
extendida también le proporciona al sistema mejor capacidad de respuesta ante variaciones de
caudal y carga orgánica.
La aireación extendida provee suficiente tiempo de contacto en el interior del tanque para
favorecer una excelente estabilización de los lodos reduciendo así su volumen y facilitando su
manejo posterior.
En el sistema se consideran todos los elementos y dispositivos necesarios para la obtención de
los resultados que garantizan una excelente calidad del agua a la salida del proceso, esta calidad
de agua cumple con las normas internacionales y con los procedimientos de diseño
recomendados por la American Society of Civil Engineers (ASCE) de los Estados Unidos y el
Water Environmental Federation (WEF). La planta no produce malos olores ni molestias a los
usuarios cercanos.
La planta de tratamiento propuesta y descrita seguidamente se consideraron todos los elementos
y dispositivos necesarios para la obtención de los resultados que garantizarán una excelente
calidad del agua a la salida del proceso establecida en el cuadro del ítem 2.2.. La planta no tiene
que producir malos olores ni molestias a los usuarios cercanos.
3.1 Operaciones Unitarias
Las operaciones unitarias del sistema de tratamiento propuesto estarán integradas
adecuadamente en una unidad compacta diseñada y elaborada de concreto para optimizar el
espacio disponible. El sistema incluye cinco etapas generales que se describen a continuación:
Etapa I:
Tratamiento primario que consiste en la eliminación de material grueso,
flotante (grasas)
Etapa II:
Tratamiento biológico para la remoción de la contaminación orgánica disuelta
y de partículas muy finas.
Etapa III:
Tratamiento biológico para estabilización y manejo adecuado de lodo.
Etapa IV:
Desinfección por bomba de dosificación de solución de cloro
Etapa V:
Deshidratación en patios o lechos de secado o Deshidratación mecánica del
lodo (OPCIONAL)
Seguidamente se describen muy generalmente los componentes que conformarán el sistema de
tratamiento.
4. ESPECIFICACIONES GENERALES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
A continuación se describen las dimensiones y especificaciones técnicas de la obra civil que
compondrán cada unas de las unidades que integran las plantas de tratamientos.
4.1
Pretratamiento
La etapa de pretratamiento estará integrada por rejillas y trampa de grasa, su función consistirá
en remover el material grueso, los sólidos suspendidos sedimentables así como el material
flotante presente en las aguas residuales domiciliares.
El sistema de rejillas se propone integrado a la trampa de grasa. En estos dispositivos se
removerán por cribado, sedimentación y flotación el material grueso (plásticos, trozos de madera,
trapos), los aceites y grasas presente en el afluente de las aguas residuales, reduciendo la carga
contaminante y facilitando el tratamiento posterior en la siguiente fase.
4.1.1 Rejillas
La cámara de rejilla gruesa estará conformados por canales y tanques de mampostería y/o
concreto.
Para el sistema de tratamiento propuesto las rejillas tendrán como objetivo la remoción de
objetos de tamaño superior a 25 mm y tendrán las siguientes características:
Rejillas
Separación
25 mm
Angulo de inclinación
60°
Limpieza
Manual
Material
Acero
4.1.2 Estación de Bombeo de Agua Cruda
Se implementara en el caso que el agua cruda no pueda llegar por gravedad hasta la Planta de
Tratamiento de Agua Residual.
La cámara de la estación de bombeo, servirá para recoger las aguas crudas, ecualizarlas y
después serán bombeadas hacia la planta de tratamiento de agua.
Estación de Bombeo
Volumen
50 m3
Limpieza
Manual
Material
Concreto Reforzado
4.1.3 Trampa de grasas y Aceites
Por medio de una mampara se retienen flotantes y sustancias de menor densidad que el agua.
Las dimensiones hidráulicas son las siguientes:
Trampa de grasa y cámara de bombeo
Volumen mínimo
3.30 m3
Limpieza
Manual
Material
Mampostería
4.2
Tratamiento secundario
El tratamiento secundario tiene como objetivo la estabilización y remoción de la materia orgánica
presente en el agua así como los sólidos suspendidos. La etapa de tratamiento secundaria
estará integrada por tanque de aireación, decantador o clarificador secundario, tanque de
almacenamiento y digestión de lodo y cámara de desinfección.
4.2.1 Tanque de Aireación
Depósito en el cual se suministra el oxígeno, por medio de la introducción de aire, el cual es
necesario para tratamiento biológico aeróbico. El tanque de aireación estará compuesto de dos
cámaras con las siguientes dimensiones hidráulicas para cada cámara:
Características del tanque de aireación
Volumen por cada cámara
Dimensiones de cada tanque
Material de composición
V=
396.8 m3
A=
99.20 m2
HL=
4.00 m
Concreto reforzado
4.2.2 Clarificador Secundario
Unidad en el cual se separan por sedimentación los sólidos (lodos) del agua tratada. Los sólidos
captados son recirculados al tanque de aireación y el exceso se envía al tanque de lodos.
El clarificador secundario estará compuesto por dos cámaras. Las dimensiones hidráulicas de
cada cámara son las siguientes (el volumen no contempla la tolva de lodo):
Características del clarificador
Volumen de cada cámara
Dimensiones de cada tanque
Material de composición
V=
16.00 m3
A=
16.00 m2
HL=
4.00 m
Concreto reforzada
4.2.3 Tanque de lodos
El exceso de lodo es almacenado en este tanque antes de ser enviarlo a las eras de secado. Las
dimensiones hidráulicas son las siguientes:
Características del tanque de lodos
Volumen del tanque
Dimensiones del tanque
Material de composición
V=
24.00 m3
A=
6.00 m2
HL=
4.00 m
Concreto reforzada
Eras o patios de sacados
Características
Material de construcción de
mampostería. Fondo de la eras
material filtrante provisto de
geotextil impermeable.
Lixiviado recirculado hacia el
tanque de aireación
Eras o patios de secado (Deshidratación solar e infiltración)
4.2.4 Tanque de desinfección.
El agua tratada se conduce a este tanque donde se le dosifica cloro para la eliminación de
microorganismos patógenos. Las dimensiones hidráulicas son las siguientes:
Características del tanque de cloración
Volumen
9.38 m3
Material
Mampostería reforzada
5. ESPECIFICACIONES GENERALES DE LOS
COMPONEN LA PLANTA DE TRATAMIENTO
EQUIPOS
PRINCIPALES
QUE
Los equipos que estarán incorporados en cada una de las unidades que integran el sistema de
tratamiento son las siguientes:
5.1 Equipos que integran la planta de tratamiento
Equipos de que dispondrá el sistema de lodo activados

Equipo dúplex de blowers o compresores de baja presión

Tubería de conducción y distribución del aire

Difusores de membrana de burbujas fina

Sistema de recirculación del lodos

Skimmer o removedores de flotantes

Baffle de entrada en la cámara de sedimentación

Mampara de salida en la cámara de sedimentación

Vertederos de salida en la cámara de sedimentación

Sistema de desinfección por bombas dosificación de solución de cloro.

Sistema de deshidratación mecánica de lodo. (opcional)
5.2 Equipos que integran el sistema de lodos activados y sistema de
desinfección.
Sopladores o Blowers
Marca:
Tuthill (USA)
Características:
Base conjunta soplador, motor
accesorios.
Filtro de succión.
Silenciador de descarga.
Válvula de alivio.
Transmisión por correas y poleas.
Cubre transmisión según OSHA.
Potencia
20.0 HP/15 kw c/u. 230/460 3 Ph 60 Hz
Cantidad:
Uno en operación, uno en stand by
y
Difusores
Marca:
Environmental Dynamics Inc.
Tipo:
Membrana / burbuja fina de alta eficiencia
SH Retráctiles
Cantidad:
Ciento cincuenta difusores
Bomba Airlift para sistema de recirculación y Skinmer par remoción de flotante.
Marca:
HIDROTECNIA
Características:


Cantidad:
Cuatro airlifts
Tres skimmers
Tubería vertical de PVC.
Tubería de recirculación en PVC
Bomba dosificadora de cloro
Marca:
Pulsafeeder
Tipo:
Diafragma
Potencia:
0.02 HP / 20 W
Cantidad:
Una bomba
Bomba evacuadora de lodos
Marca:
Sta – Rite / ABS Scavenger
Potencia:
½ HP/0.375 kW
2 HP / 1.5 KW
Impulsor:
Vortex
Cantidad
Tres Bombas:
Una bomba para evacuación de Lodos
Dos bombas para Estación de Bombeo (una en
operación la segunda de respaldo)
5.3 Sistema de Control
Un sistema de protección eléctrica y control de excelente calidad que permita proteger los
equipos contra variaciones de carga en las líneas de alimentación:
Panel de Control con su Micro PLC
Sistema de control de la planta.
Sistema
PLC con componentes Schneider Electric.
Características
Incluye: arrancadores, guarda motor, medidor
de voltaje y
amperaje, protección de sobrecarga de los
equipos,
microPLC. Sistema de apagado “push botton”
paro de emergencia, diseñado para operar en
función automático y manual.
5.4 Equipos que integran el sistema de tratamiento de lodos: Deshidratador
mecánico de lodo
El lodo digerido se dispondrá en un equipo de deshidratación de lodo mecánico de
accionamiento manual, compacto, eficiente y de bajo costo de operación. Reduce en gran
medida el área requerida para el proyecto de la planta (50 % menos área que si se usa lechos de
secado), mejorando la estética y el ahorro de áreas
Características del deshidratador de lodos
Sistema mecánico manual de
Sistema
deshidratación de lodos.
Equipo de acero inoxidable que
cuenta con tanque de ingreso y
Características
bandeja de recolección de
lixiviados.
Un equipo de acero inoxidable
Material de composición
que cuenta con un juego de 10
bolsas
CALIDAD DE AGUA A LA ENTRADA DEL SISTEMA
CALIDAD DE AGUA EN LA SALIDA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO.
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