8 - Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático
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Instituto Nacional de Ecología
Libros INE
CLASIFICACION
AE 006230
LIBRO
Proyecto tipo mediante el proceso de
tratamiento físico-químico de aguas
residuales municipales para
diferentes "capacidades
TOMO
1111111111111111111111111111111111111111111111111111111
AE 006230
PROYECTO TIPO MEDIANTE EL PROCESO DE TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO
DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES PARA DIFERENTES
CAPACIDADES
C O N T E N I D O
•
1 .
Iritroducción
1 .1
1 .2
1 .3
Antecedentes
Objetivos
Alcance
2.
Tratamiento de aguas residuales a base del proceso
físico-químico
1
2
3
2 .1
Características del proceso
2 .2 Ventajas del proceso físico-químico sobre
el proceso biológico
2 .3 Combinación de los procesos físico-químicos
y biológicos
3.
•
3 .1
3 .2
3 .3
3 .4
3 .5
3 .6
3 .7
4.
3
5
6
Unidades comunmente empleadas en los procesos
físico-químicos
Igualación
Neutralización
Coagulación-floculación
Sedimentación
Flotación
Adsorción
Filtración
8
14
24
38
60
67
73
Alternativas de modulación
4 .1 Limitaciones para el uso del proceso físico-químico 4 .2 Análisis para diferentes capacidades de modulación
4 .3 Definición de modulación ' de proyecto tipo
5.
81
81
82
Ingeniería básica
5 .1
Igualación o regulación
5 .2 Neutralización a base de lechada de cal 5 .3
Lechos de piedra caliza . . .
5 .4 Sedimentación primaria 6.
84
86
88
93
Ingeniería de detalle dimensional, hidráulico y mecánico
6 .1
Diseño dimensional e hidráulico del pretratamiento
6 .2 Diseno hidráulico y selección de equipo de la
estación de bombeo
Diseño dimensional del tanque de neutralización 6 .4 Diseño dimensional del tanque de mezcla rápida
i
100
105
109
112
tanque de preparación de
lechada de cal
Diseño dimensional del tanque de sedimentación
primaria Diseño dimensional del clarifloculador Dosificación de reactivos Diseño dimensional del filtro lento de altura
variable
6 .5 Diser► o dimensional del
•
6 .6
6 .7
6 .8
6 .9
115
120
123
127
136
Ingeniería de detalle estructural
7 .1
7 .2
7 .3
7 .4
Diseño de cárcamos de bombeo
Diseño del pretratamiento
Filtro lento
Diseño de los tanques de clarifloculación y
sedimentación primaria
7 .5 Edificio de deshidratado de lodos 7 .6 Tanques de neutralización y de preparación de
lechada de cal
7 .7
Tanque de mezcla rápida y tanque de acondicionamiento
de lodos
8.
139
148
154
155
156
174
175
Catálogo de conceptos y presupuesto para cada proceso
unitario
•
8 .1
Pretratamiento
8 .2 Cárcamo de bombeo (H = 2 m)
8 .3 Cárcamo de bombeo (H = 3 m)
8 .4 Cárcamo de bombeo (H = 4 m)
8 .5 Neutralización
8 .6 Mezcla rápida 8 .7
Sedimentación primaria
8 .8
Filtro lento
8 .9 Tanque de preparación de lechada de cal 8 .10 Clarifloculador
8 .11 Acondicionamiento de lodos
8 .12 Edificio de deshidratado de lodos 8 .13 Dosificación de reactivos
9.
9 .1
9 .2
9 .3
9 .4
9 .5
i
177
178
180
182
184
185
186
187
188
189
190
191
193
Presupuesto para cada prototipo
Presupuesto prototipo 1
Presupuesto prototipo 2
Presupuesto prototipo 3
Presupuesto prototipo 4
Presupuesto prototipo 5
194
195
196
197
198
ii
10 .
•
Manual de operación y mantenimiento
10 .1 Coagulación - Floculación 10 .2 Operación de un clarifloculador de contacto
de sólidos
10 .3 Operación de un sistema de mezcla-floculación
10 .4 Operación de un sistema de dosificación de químicos
10 .5 Operación de un sistema de filtros
10 .6 Operación de un sistema de adsorción por carbón
activado
10 .7 Mantenimiento
11_
•
222
224
233
233
Especificaciones
12 .1 Instalación y suministro de tuberías
12 .2 Edificaciones
13.
201
206
208
212
Personal requerido y perfil
11 .1 Personal requerido
11 .2 Perfil
12.
199
238
288
Estudio económico y financiero
13 .1 Inversión requerida por arreglo 13 .2 Metodología de calculo
iii
324
324
•
1 . I N T R O D U C C I O N
•
•
1 . I N T R O D U C C I O N
e
1 .1 Antecedentes
La Secretaria de Desarrollo Urbano y Ecología en cumplimiento de
sus funciones en materia de prevención y control de la
contaminación ambiental, ha venido desarrollando diversas
estrategias para apoyar a que los responsables de contaminar los
cuerpos receptores por descargas de aguas residuales provenientes
principalmente de los municipios,
puedan cumplir con la
instalación de sus sistemas de tratamiento.
De acuerdo con . el censo que obra en esa Secretaria, se tienen
contabilizadas 460 plantas de tratamiento municipales y
desafortunadamente más del 50% opera deficientemente ; y del
porcentaje restante gran parte se encuentra fuera de operación
por diversas causas.
Si se logra rehabilitar y poner en funcionamiento toda esa
infraestructura apenas se estarían tratando el 7X del total de
aguas residuales que se generan en el país.
Por otro lado, la falta de personal especializado en el diseño,
construcción y operación de plantas de tratamiento, ocasiona que
estas no produzcan los beneficios para lo que fueron creadas.
•
Para resolver parte de la problemática anterior, la SEDUEha
venido apoyando la elaboración de proyectos tipo, dirigidos
principalmente a los municipios, fraccionamientos y pequeñas
comunidades, para que puedan seleccionar los tratamientos más
adecuados en función de sus características particulares,
incluyendo los aspectos técnicos y económicos.
A la fecha se han elaborado a nivel ejecutivo los siguientes
proyectos tipo:
- Filtros percoladores
- Lodos activados, en su modalidad de aireación extendida
- Digestores anaerobios y lagunas de aireación para granjas
porcicolas
- Reactor anaerobio de flujo ascendente
- Diversos procesos de tratamiento para pequeñas comunidades
Actualmente se elaboran los proyectos tipo de los siguientes
procesos:
- Físico-qu .mico (objeto del presente estudio)
- Biodiscos
- Reactor anaerobio empacado
•
Los proyectos mencionados significan una importante contribución
de la SEDUE, ya que en función de las caracteristicas de cada
municipio, tendrán una buena cartera de proyectos tipo
disponibles para seleccionar el más idóneo a sus necesidades
mínimas.
1 .2 Objetivos
Objetivo General
Eiaborar el sustento técnico del proyecto tipo, a nivel
constructivo, de plantas de tratamiento de aguas residuales, con
base en un proceso físico-químico para diferentes capacidades.
Objetivos Particulares:
- Plantear diferentes arreglos del proceso fisico-quimico que
integren un o más sistemas globales de tratamiento.
- Establecer las modulaciones por proceso unitario con el objeto
de contar con diferentes trenes de tratamiento.
- Diseñar a nivel constructivo las diferentes unidades ' que
integran cada tren de tratamiento.
- El proyecto tipo una vez elaborado debe ser capaz de que con
mínimas adecuaciones, de acuerdo con las condiciones locales,
pueda ser aplicado en diferentes localidades del país.
1 .3 Alcances
El alcance que tendrá el siguiente trabajo, comprende
desarrollo de las siguientes actividades:
-
Recopilación de información.
Análisis de criterios y modulación.
Definición de las diferentes modulaciones.
Diseño conceptual, dimensional, hidráulico, electromecánico y
arquitectónico de la planta de tratamiento
Especificaciones de construcción, equipamiento y montaje.
Elaboración del manual de operación y mantenimiento.
Elaboración del catálogo
de
obra y presupuesto
correspondiente.
Informe final .
2
•
2 . TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES A BASE DEL
PROCESO FISICO-QUIMICO
•
•
2 . TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES A BASE DEL PROCESO
FISICO-AUIMICO
2 .1 Características del proceso
a) Limitación de los procesos biológicos
En algunas poblaciones pequeñas o instalaciones turísticas que
son estacionales (que no desarrollan actividades todo el a g o),
los sistemas de tratamiento para aguas residuales que se deben
proyectar, presentan un problema para la selección del tipo de
proceso a emplear debido a la gran variación de caudales y
cargas orgánicas . llegando a ser hasta del 100 X .
Los procesos biológicos convencionales pueden aceptar
variaciones de caudal y carga orgánica limitada, no mayores del
50% para los cuales fueron diseAados y solamente durante tiempos
limitados . Las variaciones temporales pueden ser a veces muy
bruscas, afectando la tasa de crecimiento de la biomasa , por lo
que se produce una elevación importante de la carga mAsica, que
origina problemas en la calidad del efluente tratado.
En los casos donde disminuye la generación de aguas residuales y
el proceso se encuentra debidamente estabilizado, al disminuir la
alimentación, los microorganismos contenidos en el reactor
empezarán a disminuir de acuerdo con los niveles de baja
alimentación, ocasionando que en el corto plazo la concentración
de sólidos suspendidos volátiles baje y no se obtengan las
eficiencias esperadas.
b) Conceptos básicos del proceso físico-químico
El concepto del tratamiento físico-químico esta relacionado a los
procesos de floculaci6n o a una precipitación seguida de una
separación líquido-sólido por decantación o por flotación . En
algunas ocasiones se emplea una separación por filtración o por
tamizado, en cuyo caso sólo permiten una depuración parcial,
también pueden usarse inmediatamente antes de un proceso
biológico, bajo las siguientes situaciones:
- En forma permanente para los casos en donde se trate de aguas
residuales mixtas . urbanas e industriales muy cargadas.
- En forma temporal, cuando los vertidos de una comunidad cuyo
número de usuarios es muy variable.
Para un agua residual urbana de origen esencialmente doméstico y
sin grandes variaciones de contaminación, son menos eficaces
frente a la contaminación orgánica que los tratamientos
biológicos ; su operación generalmente es más costosa y producen
mayor cantidad de lodos . Su principal ventaja reside en su
respuesta prácticamente inmediata a toda variación importante de
carga ; son los únicos que permiten un funcionamiento descontinuo
3
de las plantas de depuración de aguas residuales de conjuntos
habitacionales de fin de semana . campings, hoteles o ciertas
instalaciones de deportes de invierno.
El uso de nuevos floculantes o ayudantes de floculación minerales
y orgánicos permite una mejor adaptación de los reactivos a las
diversas calidades de aguas residuales y resolver, al mismo
tiempo que se reducen los gastos de operación, muchos problemas
cuya solución habría sido imposible hace 10 anos . Deben citarse
en favor de los tratamientos físicos-químicos, los buenos
resultados que con los mismos se han conseguido en la eliminación
de fosfatos, mediante la adición de sales metálicas o cal . .
c) Consideraciones básicas para la aplicación de reactivos
químicos.
La floculación mecánica sin aportación de reactivos, mejora los
contactos entre las partículas y, por ello, el rendimiento de la
decantación estática.
Los polielectrolitos, empleados solos hacen posible la
floculación de una parte de los coloides . Deben utilizarse
productos aniónicos en aguas residuales diluidas y frescas, y
productos catiónicos en aguas concentradas y sépticas . Con ellos
se alcanzan rendimientos de eliminación por decantación del 60%
para la DBO
y del 75% para las materias en suspensión ;. para la
flotación, puede preverse el empleo de productos catíónicos.
•
es
Los polielectrolitos de síntesis son muy especificas y
preveer sin efectuar ensayos previos, los resultados
instalación en la que se utilizan los mismos.
\
dificil
:de una
Las sales de hierro y de aluminio pueden utilizarse con
polielectrolitos o con cal ; la primera combinación és favorable a
la flotación y la segunda a la decantación . Para un agua -residual
dada, pueden trazarse, en función de las dosis de reactivos o de
las dosis de ayudantes, las curvas de rendimiento de eliminación ,
de materias en suspensión y de DMO o de DBQm presentan remociones°
de más del 90% sobre sólidos suspendidos . La temperatura influye
en las dosis de floculantes que hayan de aplicarse.
El tratamiento con cal a pH elevado (pH 11 .5 como minim)), con
aportación moderada de sales de hierro . proporciona un resultado
equivalente al del método anterior, y asegura además un
importante grado de desinfección . Sin embargo, el agua tratada
por este procedimiento debe neutralizarse, normalmente antes de
ser vertido o de su paso a una fase de tratamiento biológico
posterior, lo que origina un importante consumo de reactivos
ácidos . Por otra parte, la modificación del ' . equilibrio
cal-carbónico del agua, debida a la aportación de cal en dosis
elevadas . puede hacerla incrustante y provocar sedimentos en los
aparatos y paredes en las tuberías.
4
2 .2 Ventajas del proceso físico-químico sobre el proceso
biológico
Una de las grandes ventajas de los tratamientos físico-químicos
es la obtención de un efluente muy clarificado, aunque la
remoción de materia orgánica disuelta sólo sea del 50 al 60 % .
Esta limitación ha mejorado considerablemente con la integración
al sistema de la adsorción con carbón activado.
Dentro de las ventajas de los tratamientos físico-químicos sobre
los biológicos, están las siguientes:
- El sistema físico-químico generalmente no se ve afectado por
materiales tóxicos, de hecho el tratamiento físico-químico es
muy efectivo en la remoción de los metales pesados y compuestos
orgánicos tóxicos
- El espacio requerido es menor que el necesario para un sistema
biológico
- El tratamiento alcanza, casi inmediatamente al arrancar las
eficiencias del diseño
- El sistema físico-químico es menos sensible que el biológico a
las variaciones del influente en flujo y en calidad
- El proceso es efectivo para remover metales pesados, orgánicos
no biodegradables, color y fósforo, en un porcentaje mayor que
los tratamientos biológicos
- El proceso físico-químico responde casi
cambios en los parámetros de operación
inmediatamente a los
Las posibles desventajas de los sistemas físico-químicos
siguientes:
son las
- Se requiere de un influente que esté muy bien cribado
- Los sólidos y la producción de lodos puede llegar . a ser un 20%
más alta que en los tratamientos biológicos
- La concentración de los metales pesados en los sólidos pueden
dificultar su disposición sobre la tierra
- Representa un riesgo el tener que trabajar y manejar sustancias
qu,micas
- Hay algunos orgánicos biodegradables que son 'muy fáciles de
eliminar por los medios biológicos (como los _azúcares) pero
casi no se pueden remover por los procesos físico-químicos
- Las variaciones en flujo pueden causar problemas ' de operación
en las columnas de carbón activado.
5
- Pueden presentarse problemas de condiciones sépticas en las
columnas de carbón activado si se descuidan las condiciones de
diseño y operación
- Los costos de operación generalmente son más altos que los de
sistemas biológicos
- Para los procesos físico-químicos se requiere de una mano de
obra calificada para la operación
2 .3 Combinación de los procesos físico-químicos y biológicos
Cuando el tratamiento físico-químico se considera como temporal,
o cuando sólo se ha previsto con un rendimiento moderado, es
necesario contar con un tren de tratamiento en la que combine la
depuración físico-química y la depuración biológica.
Se recomienda que la instalación de tratamiento a base de lodos
activados vaya precedida de una sedimentación 'estática que
comprenda un tanque de .floculacibn , ya sea con adición de
poliectrolitos para conseguir una mayor reducción de partículas
coloidales o bien sin reactivos, realizando así una simple
decantación que precede a un proceso biológico, ya que, sólo
actuaría sobre la DBO disuelta . El lodo producido, muy rico en
materias orgánicas, sedimenta con dificultad, por lo que debe
sobredimensionarse él clarificador secundario.
•
Por el contrario, en combinación con lechos bacterianos fijos,
es posible conseguir un alto rendimiento del tratamiento
físico-químico.
Esta solución se adapta bien a plantas de tratamiento
sobrecargadas ; también puede asociarse la adición de reactivos al
proceso biológico . Esto es lo que se practica en la técnica de
eliminación simultánea de fosfatos en la que se introduce cloruro
férrico al influente del tanque de aireación.
Si se quiere amortiguar temporalmente, una sobrecarga orgánica en
un proceso de lodos activados, puede recurrirse a la
introducción de carbón activado en polvos, que fija por adsorción
las moléculas orgánicas de tamaRo medio ; la acción 'de la biomasa
se limita entonces al ataque de las pequeñas moléculas
adsorbibles y fácilmente metabolizadas ; por su parte, las
partículas gruesas se fijan sobre el flbculo y a continuación se
metabolizan lentamente.
Con los tratamientos físico-químicos y biológicos simultáneos o
sucesivos, se mantiene una elevada calidad del efluente tratado,
cualquiera que sea la carga . En caso de que sea aceptable una
calidad media en periodos de máximos puede proyectarse la planta
de tratamiento con un tratamiento biológico limitado a una cierta
población equivalente y recibir el excedente eventual en un
tratamiento físico-químico de descarga, que se forzará más o
6
•
menos según las necesidades . La ventaja de este esquema consiste
en que el tratamiento biológico trabaje a carga constante e
independientemente del físico-químico.
Una combinación muy eficaz y flexible de los procesos
físico-químicos y biológicos es la que ofrece el procedimiento
FLOPAC . Después de la floculación-decantación o flotación, se
hace que el agua atraviese un filtro de un material de gran
superficie específica correspondiente a una macroporosidad
abierta . Para ello, a veces se propone el carbón activo, pero
este producto es costoso, frágil y sensible al atascamiento . Su
microporosidad, que le hace adsorbente, se emplea mal en este
caso . Se adaptan mejor los minerales expandidos, tales como la
biolita, que fijan bacterias aerobias en la infraestructura de su
superficie . Después de cada lavado periódico de destacamiento,
estas bacterias aseguran el desencadenamiento rápido de acción
biológica, que puede controlarse y ajustarse actuando sobre la
cantidad de oxigeno disponible para los gérmenes aerobios . Puede
recircularse el agua filtrada en una cuba de oxigenación, en la
que se introduce el oxígeno necesario por inyección de aire o
aireación superficial . También puede reducirse el grado de
recirculación y aumentar la concentración de oxígeno disuelto,
mediante la adición de oxigeno puro, en cuyo caso tanto la cuba
de oxigenación como los filtros deben ser cerrados y mantenerse a
presión.
•
En temporada baja, en el que el caudal de agua bruta es muy
pequeño con relación al periodo de plena actividad, . el
tratamiento primario puede limitarse a una simple decantación
estática sin aportación de reactivos y hacer que el agua
decantada pase a través del filtro biológico, asegurando al mismo
tiempo, un caudal de recirculación muy elevado.
7
•
3 . UNIDADES COMUNMENTE EMPLEADAS EN LOS PROCESOS
FISICO-QUIMICOS
•
3 . UNIDADES COMUNMENTE EMPLEADOS EN LOS PROCESOS FISICO-AUIMICOS
•
Como se indicó en apartados anteriores, el proceso físico-químico
empleado para el tratamiento de las aguas residuales urbano
industriales consisten en una serie de arreglos de procesos que
incluyen las siguientes unidades básicas:
-
Igualación
Neutralización
Coagulación y precipitación
Floculación
Sedimentación
Adsorción de carbón activado
Filtración
Las unidades básicas anteriores se pueden emplear como unidades
únicas a una combinación de éstas.
De acuerdo con lo anterior, el presente trabajo se enfocará a la
definición y descripción de estos procesos, así como al
desarrollo de la ingeniería básica y de detalle correspondientes.
3 .1 Igualación
•
3 .1 .1 . Generalidades.
La igualación se utiliza para absorber los cambios en flujos que
son significativos para proporcionar ; una descarga uniforme a
cuerpos receptores y para mantener controlados los límites de
variación a tratamientos posteriores.
O sea que la igualación permite uniformizar el flujo (igualación
o regulación) y las concentraciones (homogenización) por medio de
la corrección de las variaciones presentadas . _Entre los
beneficios que se pueden obtener están los siguientes : . ._.,,`.
- El tratamiento biológico es mejorado debido a que las descargas
se minimizan inhibiendo sustancias por dilución y en ocasiones
estabilizando el pH.
- La calidad del efluente y la operación de espesamiento de
tanques de sedimentación secundaria después del tratamiento
biológico se . mejora a través de una carga constante de sólidos.
- Los requerimientos de área de filtración, se reducen, se mejora
la operación del filtro y los ciclos de retrolavado son más
uniformes
- Para tratamiento químico, el amortiguamiento de cargas mejora
el control y la confiabilidad del proceso
8
•
La mejor localización del sistema de igualación debe de
determinarse para cada sistema de tratamiento de efluentes ya que
varía con el tipo de tratamiento así como del sistema de
colección y del agua residual . Ahora bien, en algunos casos el
sistema de igualación se localiza después de un tratamiento
primario ya que se tienen menos problemas con lodos, espumas o
natas . Si el sistema de igualación se localiza después del
asentamiento primario y/o del sistema biológico, el diseño debe
provocar suficiente mezclado para prevenir asentamientos de
sólidos y variaciones de concentración . (fig . 3 .1)
En cuanto al arreglo del sistema, fundamentalmente se diseñan y
construyen dos tanques para ser operados alternadamente.
Para el caso de tanques de igualación en línea, todo el flujo
pasa a través del sistema de igualación y se considera que esta
opción se emplea para obtener una absorción de variación
significativa tanto de concentración como de flujo . (ver fig.
3 .2)
En el caso de tanques de igualación fuera de la linea o en
paralelo . Sólo el flujo que excede el promedio diario es el que'
se envía al sistema de igualación obteniendo sólo un ligero
amortiguamiento de cargas para esta opción . (ver fig . 3 .3)
3 .1 .2 Criterios de diseño.
•
El volumen puede determinarse por medio de una gráfica de volumen
acumulativo de flujo vs,
tiempo (en días) . De esta manera
graficándose el flujo promedio sobre el mismo .diagrama,
obtiene como resultado la llamada "curva de másas" (fig . .3 .4)
Es importante señalar que el tanque de igualación funciona
también como homogeneizador para controlar la variaciones de
concentración de DSO.
En este caso el volumen de igualación del tanque (fig . 3 .5) es el
resultado de la suma de máximo exceso acumulado más el máximo
déficit acumulado en un intervalo de tiempo.
Para determinar el volumen necesario se traza una linea paralela
al eje coordenado, misma que estará definida por el flujo diario
promedio, se dibuja una tangente a la curva de flujo de entrada ..
El volumen requerido (fig . 3 .4a ) es entonces igual a la
distancia vertical desde el
punto de tangencia hasta la linea
recta que representa el flujo promedio.
En el caso de la fig . 3 .4b se dibujan sendas tangentes para las
curvas de máximos déficits y excesos acumulados respectivamente y
el volumen del tanque estará definido por la distancia vertical
entre los dos puntos de tangencia.
9
o
o
o
o
REJILLAS
DESARENADOR
IGUALACION
HOMOGENEIZACION
SEPARACION ACEITES
Y GRASAS
o
o
o
o
o MATERIA INORGANICA DISUELTA
(PO4NO 3 MINERALES)
o MATERIA ORGANICA DISUELTA
o COAGULACION Y SEDIMENTACION
o DESMINERALIZACION
o INTERCAMBIO IONICO
o OSMOSIS INVERSA
FLOTACION o LODOS ACTIVADOS
S.EDIMENTACION o FILTROS ROCIADORES o ELECTRODIALISIS
TANQUE IMHOFF o LAGUNAS o ADSORCION
NEUTRALIZACION o SEDIMENTACION o FILTRACION
o COAGULACION
o DESINFECCION
1
PRETRATAMIENTO
PRIMARIO
FIGURA . 3 .1
SECUNDARIO
TERCIARIO
0
d
C_
U
~
Q
oJ
V
g
J
W
>
W
>
TIEMPO
TIEMPO
CRIBAS
DESECHO
0
SIN TRATAR MOLIENDA
DESARENADOR
TANQUE
DE
IGUALACION
MEDIDOR DE
ESTACION
DE BOMBEO
~
FLUJO Y CON_
TROL DE RE
GISTRO
TRATAMIENTO
PRIMARIO
FIG . 3 .2 TANQUE DE IGUALACION EN LINEA
TRATAMIENTO
SECUNDARIO
EFLUENTE
FINAL
•
O
Q
O_
U
O
-J
W
>
TIEMPO
TIEMPO
MEDIDOR
DE FLUJO
DESECHO
SIN TRATAR
:CRIBAS;
REBOSA _4
- DERO
DESARENADOR
MOLIENDA
~ .%
,
4
TRATAMIENTO~
►
PRIMARIO
Y CONTROL
DE REGISTRO
.,
- 'TANQUE -DE -.
V
IGUALACION
ESTACION DE BOMBEO
FIG . 3 .3 TANQUE DE IGUALACION FUERA DE LINEA
TRATAMIENTO
SECUNDARIO
EFLUENTE,
FINAL
PERFIL ,DE LA AFLUENCIA
DE MASA
N
b
a
FIG. 3 .4
se obtiene
Matemáticamente el volumen de un tanque de igualación
•
de las expresiones siguientes:
Q = (Q/Tn)
V = E
(Q/Nl
(Q
+ ( Q0 ) 4.3 t
En donde:
0 = Gasto medido
0 = Gasto medio
t
Tiempo
V = Volumen
e = Para sumatoria de excesos
d = Para sumatoria de déficits
•
Este procedimiento es equivalente a graficar las diferencias
acumuladas y el gasto medio contra el tiempo, de lo cual se mide
la máxima distancia entre ambas curvas para así poder aplicar la
fórmula anterior ; de donde el rango de incremento del'volumen de
i g ualación es de un 10 a un 20% para prever incrementos de flujo
-en el desarrollo práctico.
3 .2 Neutralización
3 .2 .1 Generalidades
La neutralización tiene como objeto reducir la acidez o
alcalinidad presente en las aguas residuales a fin de preservar
la vida acuática.
Sus aplicaciones son diversas ; para estas se consideran neutras
de 7 para que exista actividad vital
las soluciones con
pH
efectiva en las aguas es de 6 .5 a 8 .5.
Por tanto, el análisis de la neutralización se debe realizar:
a) Antes de descargar las
aquas
residuales a un cuerpo de agua
b) Antes de vertir desechos
alcantarri1lado municipal
industriales
c) Antes de un tratamiento quimico o biológico
•
14
a
la
red de
3 .2 .2 Métodos de neutralización
•
Para el caso de mezclado de aguas residuales acidas y
alcalinas,este se realiza cuando se dispone de dos afluentes
residuales que tienen diferente pH, es decir que uno es alcalino
y otro ácido_
Para aguas ácidas existen cuatro procedimientos a saber:
a) Lechos de piedra caliza.
Uno de los procedimientos para éste caso es el paso de las aguas
residuales por mantos de piedra caliza, usándose flujo ascendente
para un mayor arrastre de los productos de la reacción antes de
que se precipiten sobre la caliza.
La carga máxima es de 14O/min-me
para que se pueda efectuar la
reacción, limitando la concentración ácida al 5% para evitar la
obstrucción de la superficie caliza debido a precipitados . (fig_
3 .5).
Para evitar la formación de capas no reactivas de sulfato de
calcio sobre la caliza, la concentración de ácido sulfCrico debe
ser menor a 0 .6X y la carga máxima de 35 1/lmin-m°.
b) Adición de lechada de cal
•
Este método resulta más efectivo que el anterior . Se usa
normalmente en tratamiento continuo, de modo que los productos de
la reacción que quedan en solución, son arrastrados con el
efluente.
No obstante las dificultades de dosificación de la cal hidratada
su empleo es conveniente cuando se trata de volamenes muy
peque?,os de desechos.
Siendo el contenido magnésico de la cal en agua fuertemente
ácidas, el tipo de cal que se use influirá en el grado de
neutralización_
Por lo tanto, los resultados son generalmente eficientes cuando
el pH del agua por tratar es menor de 4 .2.
c) Adición de Sosa Cáustica (NaOH) o Carbonato de Sodio (Naa CE).
Estos compuestos son agentes neutralizadores más potentes que la
cal o la piedra caliza, sin embargo, su alto costo influye en
forma negativa.
Su aplicación tiene como ventaja el que los productos de la
reacción son solubles y no incrementan la naturaleza de las aguas
receptoras . Per lo tanto, este método se usa para tratar pequeAos
volúmenes de desecho .
15
•
PIEDRA CALIZA
TRITURADA
2 .5 a 5cm DE 0
COLUMNA DE
NEUTRALIZACION
DE 10a I5cm .DE 0
rn
BOMBA
AGUA RESIDUAL ACIDA
/
AGUA RESIDUAL
. NEUTRALIZADA
FIG .3 .5 COLUMNAS DE NEUTRALIZACION CON PIEDRA CALIZA
d) Adición de amoniaco (NH a)
•
Este proceso se basa en que el amoniaco existe en el agua en
equilibrio con los iónes amonio.
Conforme el pH de las aguas residuales se aumenta hacia 7, el
equilibrio se desplaza hacia la izquierda y el ión amonio se
convierte en amoniaco, el cual puede removerse en forma de gas
por agitación del agua en presencia de aire . Este procedimiento
se lleva a cabo usualmente en una torre empacada equipada con un
ventilador de aire.
Las reacciones típicas de neutralización de la acidez son:
Ca Com + H Sig
> CaSOa + H=O + CO,
Ca (OH)
> CaSO .m + 2HaO
a
+ H Si .
2Na (OH) + H Q SO ..,.
> Nam SO .0 + 2H 8O
Nam CO
> Na a SO 4
+ Ha
Sa .a
,
2 NH s+ Ha SO ..
+ H e,C) + CO =
> ( NH 4) : SO 4
Para casos específicos.
•
(Proceso Du-Pont).
Hs SO ., + CA (OH) a
> Ca 90 .6
3Fe SO .. + 3Ca (OH) a + 1/2 Oa + 3H 8O
2HmD
~ FeMDm + 3CaSO .,
2HaO
Para aguas alcalinas se aprovecha la adición de bioxido de
carbono o ácido sulfúrico de acuerdo con lo siguiente:
a) Adición de CO a
En este caso se aprovecha el contenido de COe de los exhaustos de
las calderas (aproximadamente 14%) . Para ello, los gases se
filtran para remover azufre y particulas.
Si las aguas residuales tiene altos contenidos de azufre puede.
forrarse ácido sulfúrico el cual debe ser controlado.
El
CO m
comprimido comercial tiene ventajas sobre el CQ
procedente de procesos de combustión en calderas, sobre todo en
lo que se refiere a su pureza y sencillez para su aplicación, su
costo resulta alto sobre todo cuando se van a manejar grandes
volúmenes .
17
•
El método de combustión sumergida ha sido usado en forma
experimental, siendo necesario realizar investigaciones amplias
para determinar si puede no ser usada como proceso normal de
neutralización_
b) Adición de ácido sulfúrico.
Este método se utiliza para neutralizar pequeños volúmenes de
aguas residuales . No se emplea mucho debido al alto costo de
este reactivo, además de la dificultad y peligro en su manejo.
Reacciones típicas de la neutralización de alcalinidad.
CQ Q + HO
Hgt:Os + 2
Ha
) H a CO =
NaOH
CO = + Nam CO =
~ 2Nag COs
2Na HCO =
2Na (OH) + Ha SO 4) Na g SO .& + Hg O
Factores definitivos para la selección de un reactivo para
neutralización:
-
Costo de adquisición
Capacidad de neutralización
Velocidad de reacción
Almacenamiento y disposición de los productos de neutralización
3 .2 .3 . Criterios de diseño 'de lechos de, piedra caliza . '
Al proceder al diseno de una instalación de neutralización
mediante el uso de piedra caliza, se debe determinar
experimentalmente la profundidad del lecho en función de las
características del influente y del reactante . Los experimentos
se efectúan en columnas de filtración de 4 a 6 pulgadas de
diámetro, dispuestas como se muestra en la fig . 3 .6
a) La caliza triturada (1 a 2 pulgadas de diámetro), previamente
lavada, se coloca en sendas columnas para tener profundidad
(0 .3 a 1 .5 m), el diámetro de las columnas debe ser de 10 a
15 cm
b) Se alimenta agua residual a las columnas en forma ascendente,
según se piense hacer en la realidad . El gasto por unidad de
sección recta (carga .superficial), se varía entre 50 y 100
gal/hora/pie 2 (0 .030 a 0 .60 1t/min/mo ).
c) Se mide el pH del efluente de cada columna hasta que éste se
estabilice
d) Oespucs de cada prueba se remueve la caliza de cada columna y
se registra el peso utilizado.
18
•
•
10
0 .1 N . H 2 SO 4
9
8
7
5 ft
\
4 ft
6
5
3 ft
2 ft
4
I ft
3
2
0
500
1000
1500
2000
2500
CARGA SUPERFICIAL ( gal / ft 2/hora
FIG.3.6 RELACION ENTRE EL pH Y LA CARGA SUPERFICIAL APLICADA
una gráfica que
función de la carga
Los resultados del experimento permiten dibujar
representa el valor del pH efluente en
superficial y la profundidad del lecho.
Tal gráfica se presenta en la figura 3 .7 y constituye el
principal elemento de diseño y se utiliza como sigue:
a) Para el pH deseado en el efluente, se determina usando la
gráfica de diseño, las cargas superficiales que corresponden a
cada profundidad de lecho.
b) Se calcula el área necesaria de lecho de neutralización en
función del gasto real para cada carga superficial determinada
en el paso anterior (área igual a gasto entre carga
superficial).
c) Se calcula el
volumen requerido de caliza para cada
profundidad de lecho
d) Se determina el gasto por unidad de volumen de caliza para
cada una de las profundidades consideradas.
e) La profundidad óptima se determina graficando los gastos por
unidad de volumen de caliza contra las profundidades
correspondientes, el máximo gasto unitario corresponde a la
profundidad óptima (fig . 3 .8)
•
f) Se .grafica el volumen o peso de caliza requerido por cada 1000
galones de agua residual contra el pH del efluente para la
profundidad óptima .'Esta gráfica (fig . 3 .9) puede usarse para
determinar las cantidades de pH en el efluente.
3 .2 .4 Criterios de diseño de sistemas de neutralización a base
de lechada de cal.
Para determinar las propiedades neutralizantes de la cal que se
vaya a usar en un proceso, se realizan pruebas de laboratorio que
consisten en:
a) Tomar una muestra de la cal que se vaya usar en el proceso y
preparar una suspensión con•concentración tal que permita ser
manejada convenientemente por el equipo de que pueda
disponerse en la instalación real.
b) Agregar pequeAos incrementos medidos de suspensión a 500 ml de
muestra de agua residual, agitar y medir el pH después de cada
dosificación hasta que el pH se estabilice . Registrar el pH de
estabilización y proseguir agregando suspensión de cal hasta
que se alcance un pH de 10 .
20
•
VERTICAL : GASTO POR VOLUMEN UNITARIO (gal . h /ft 3 )
•
3
2
PROFUNDIDAD EN PIES
FIG . 3 .7 DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD OPTIMA DEL LECHO DE
CALIZA
. 21
10
9
8
7
J
Z
~
6
S
5
W
O
J
4
>
3
I I
I
I
I
5
15
20
25
30
10
Volumen de caliza (ft 3 )
/
1000 gal . de agua residual
FIG .3 .8 CANTIDAD NECESARIA DE CALIZA POR VOLUMEN
UNITARIO DE AGUA RESIDUAL EN FUNCION DEL pH.
FINAL PARA UNA PROFUNDIDAD DE LECHO 3 ft.
22
.
35
•
23
Con los resultados del experimento se puede dibujar una curva
similar a la que aparece en la figura 3 .10 . graficando los
miligramos de cal por litro de muestra gastados para obtener un
cierto pH contra los valores de pH respectivos.
Para determinar el tiempo en que se completa la reacción:
a) Se usa la gráfica obtenida anteriormente, para determinar la
cantidad de cal que debe
agregarse a una muestra de 500 ml
para obtener el pH deseado.
b) La cantidad de cal asi determinada se agrega a la muestra , se
agita continuamente y se mide el tiempo en que se estabiliza
el pH . Este dato representa el tiempo de mezclado necesario.
La potencia requerida en el mezclador se calcula con la siguiente
fórmula :
P =
(K/C.) (WNs Dw )
Donde :
(ft - Lb /seg)
P = Potencia
K = Coeficiente de mezclado
•
W = Peso unitario de la mezcla
N = Velocidad angular
O = Diámetro del impulsor
Cc= Factor de aceleracion gravitacional
3 .3 Coagulación-floculación.
3 .3 .1 Generalidades.
La coagulación ha sido definida como una adición de productos
químicos a una dispersión coloidal de lo cual resulta una
estabilización delas partículas por medio de la reducción de las
fuerzas que mantienen separadas a las partículas . La coagulación
comprende también la reducción de las cargas superficiales y la
formación de óxidos hidratados complejos . El proceso considera
también la formación de f lóculo s suspendidos de compuestos que
atrapan algunos contaminantes indeseados arrastrándolos fuera de
precipitados insolubres
la solución, o bien la formación de
procedentes de los contaminantes mismos ; ejemplo de los primeros
incluye n materiales orgánicos suspendidos y ejemplo de
los•
segundos incluyen precipitados de fósforo y metales pesados.
24
principio,
la fase de tratamiento de
coagulación es
instantánea y las partículas permanecen usualmente en condiciones
sub-microscópicas .
Estas partículas coloidales
después se
aglomeran para 'formar sólidos precipitables por medio del proceso
de floculación . Cuando la , coagulación utiliza las fuerzas
electrostáticas o de naturaleza interiónica, la floculaci6n
ocurre por medio de enlaces químicos o bien por medio de
mecanismos físicos entretejidos ; después de que la coagulación ha
desestabilizado las partículas proviene la floculación para
generar partículas más grandes, los materiales pueden ser
posteriormente separados del agua de desecho por sedimentación,
floculaci6n o filtración.
Al
•
La mayoría de las partículas microscópicas coloidales son
estabilizadas por medio de la formación de películas de iones,
los cuales se reunen alrededor de la partícula y forman una
barrera protectora para su estabilización . Estas películas
fónicas tienden a actuar como una parte de la partícula y viajan
con ella a través de la solución evitando un acercamiento de las
partículas respectivas . El espesor de las películas fónicas y la
densidad de la carga superficial, son sensibles de acuerdo a su
concentración y a la urgencia de los iones dentro de la solución,
por consiguiente, la estabilidad de una suspensión podría ser
marcadamente afectada o alterada por la adición de iones
convenientes o útiles a la solución.
3 .3 .2 Consideraciones más importantes en la coagulación.
Hay algunos factores importantes que deben ser considerados
cuando se evalúa la coagulación como un posible proceso de
tratamiento.
a) ¿Cuál es la proporción relativa de la partícula coloidal,
soluble y la fracción de materiales no absorbibles en el agua
de desecho curada?
b)
¿Cuál es el mejor y más económico coagulante para un desecho
particular?
c) i.Que calidad puede esperarse en el efluente usando el
coagulante seleccionado bajo
condiciones apropiadas de
operación?
las
d) ¿Que cantidad de iodo se reducirá y que equipo habrá para
tratarlo?
e) ¿Que remociones accidentales de otros compuestos podrían
ocurrir bajo las condiciones
de operación necesarias para
remover un contaminante específico?
fi ¿Cuâl es la naturaleza de los materiales
coagulados, podrían
sedimentar por gravedad o el aire disuelto en
la flotación
podría ser empleado para la remoción de esos materiales?
25
•
Los tres mejores tipos de materiales químicos usados en
coagulación de aguas residuales incluye las sales de calcio,
aluminio y fierro . Varios polímeros son usados también como
coagulantes ácidos.
3 .3 .3
Coagulación con sales y polímeros.
a) Coagulación con cal
La cal reacciona con los bicarbonatos alcalinos o compuestos como
los ortofosfatos para formar los precipitados insolubles de
carbonatos e hidróxidos de calcio (apatita) como se muestra en la
siguiente ecuación:
Ca (OH)Q + Ca(HCO) $?
2CaCOa
t
2HaO
El fosfato de calcio o apatita hidroxilada es un precipitado
cristalino de variada composición en que la relación calcio
fósforo varia desde 1 :3 hasta 2 :0 . Esta variación resulta de la
sustitución de los iónes de calcio e hidrógeno de la superficie y
dentro de la estructura cristalina los compuestos polifosfatos no
son removidos a menos que los ortofosfatos estén presentes y se
piensa que generalmente los compuestos ortofosfatos son
absorbidos encima de los flóculos de ortofosfato de calcio.
El fósforo podría ser también absorbido sobre la superficie de
las partículas de carbonato de calcio, la solubilidad del fosfato
de calcio decrece rápidamente con un 'incremento de pH, 'y por
consiguiente, la remoción del fósforo aumenta con el incremento
de los niveles del pH .
La dosificación de cal para recuperar ' una
cantidad de fosfato o remoción de alguna` turbiedad está más en
función de la alcalinidad del agua de desecho que su
concentración.
Para un pH de 9 .5 la mayor parte del fósforo se precipita como
un hidróxido de apatita ., casi siempre esta precipitacíbn va
acompañada de una alta turbidez ; esta turbidez es común en los
precipitados de calcio y es el resultado procedente de las
partículas coloidales de los puestos de calcio . Cuando el pH
aumenta arriba de los 9 .5 los compuestos del magnesio comienzan
a precipitar hasta que la reacción se completa a un pH de 11 .0.
Estos compuestos de magnesio tienden a producir un efluente
altamente clarificado . Casi siempre el hidróxido de magnesio
formado es gelatinoso y dificil de secar . Por consiguiente la
presencia del magnesio no sólo afectará la calidad del efluente
con respecto a su claridad, podría también influir en los
procedimientos específicos para manipular los lodos.
26'
b) Coagulación con compuestos de aluminio.
•
Cuando el aluminio es agregado al agua, se piensa que los iónes
de aluminio entran dentro de la serie de reacciones hidroliticas
con el agua para formar una serie de especies de óxidos e
hidróxidos de carga multivalente . Estas especies podrían abarcar
desde compuestos positivos de bajo pH hasta valores negativos de
alto pH como se muestra abajo:
Al (1-m O ).. 3 -' + H aO
AI (H 2 O1 e (OH) 4"♦ HaO ,
>
Al (H aO)~~
♦ HsO'
> Al (H,zO) a (OH) g+ ♦ FmO'
Estas reacciones continúan hasta que las especies negativas son
formadas :
Al
(HaO)a (OH)a-'
Una serie de reacciones de polímerización explican la formación
de 'OLATION", producto que contiene diferentes iónes al aluminio
conectados por medio de dos iónes hidróxidos :
_4♦
H
O
A1( 1-160)e
(HgO)mAl
O
H
El punto mas importante es aquel en que ambos hidrógenos (H) + y
los iónes (OH)- están reunidos . por consiguiente, 'el pH es
importante.
Otra ecuación en la cual el aluminio se combina para formar el
precipitado insoluble de fosfato de aluminio, se muestra abajo:
Alm
(S+CEa)a
♦ 2 POa-
>
2 ALPO .. ♦ 3SO .Or
Todas las ecuaciones anteriores se refieren a los iónes de
aluminio.
Los compuestos de fosfato son removidos por medio de complejos de
aluminio o por medio de la absorción superficial de los f 16culos
Si las reacciones de hidrolizacidn no
de hidróxido de aluminio .
aparecen, podría haber un requerimiento aproximado de 0 .87 libras
de aluminio por libra de fósforo removido.
Actualmente, en la práctica la relación es de 2 a 3 libras de
aluminio requerido por libra de fósforo removido . El alumbre
(sulfato de amonio) es la sal más común usada como coagulante en
aguas de desecho .
cJ
Coagulación con fierro.
Las sales de fierro particularmente el cloruro férrico reaccionan
en forma similar a las reacciones de aluminio mostradas
anteriormente.
Aproximadamente 1 .8 libras de fierro son requeridas por libra de
fósforo removido, más aproximadamente 10 mg/libra de fierro para
la formación de hidróxido . Generalmente de 0 .3 a 0 .5 mg/ litro de
polielectrólito es agregado para mejorar la acción del
clasificador flotante . (Coagulante).
d) Los polielectrolitos en la coagulacibn.
•
Los floculantes polimerizados o polielectrolitos pueden ser
igualmente sintéticos o naturales . Muchos compuestos naturales
son materiales celulósicos, gomas
polisacáridas y materiales
proteinados . Los polielectrolitos sintéticos tienen la ventaja de
que pueden ser confeccionados
para adaptarlos, a los
requerimientos específicos . Estos son clasificados por el tipo de
carga ; los que tienen carga negativa son llamados polimeros
aniónicos ; los cargados positivamente son referidos como
catiónicos ; y los polimeros no Tónicos son los que no tienen
carga . La mayor ventaja de los polímeros está en el aumento del
tamaño de los flóculos de las partículas coaguladas . La actuación
de los polímeros aniónicos está en función del pH, de la
alcalinidad, de la dureza y de la turbiedad . La dosificación
óptima de los polímeros aumenta linealmente con el coagulante,
tal como la dosificación del alumbre.
Algunos polímeros catiónicos actualmente actúan mejorando los
procesos de coagulación por si mismos y no son dependientes de la
presencia de coagulantes metálicos_
Estos compuestos pueden a
veces reducir las necesidades de alumbre o fierro . Ellos pueden
reducir las interferencias por tripolifosfatos y compuestos
derivados de la lignina y pueden también flocular organismos
vivos tales como algunas algas y bacterias.
Como conclusión, los principios de los procesos de coagulación
pueden manifestarse como sigue:
- Unas sales específicas coagulantes son agregadas al agua
residual.
- Algunas reacciones tienen lugar con el agua y otras sales para
formar hidróxidos multipositivos y compuestos pliméricos.
•
- Existe una atracción electrostática entre las partículas
negativas resultantes de l .a turbidez y los productos positivos
de la hidrólisis .
productos de
Los
la hidrólisis son
rápidamente absorbidos por la superficie turbia cargada
negativamente y las partículas coloidales . En consecuencia la
carga eléctrica de las partculas es reducida . El potencial
zeta es medido en el rango de ligeramente negativo a neutro
28
hasta ligeramente positivo dependiendo del
pH y de la
dosificación del coagulante . La suspensión se puede considerar
estable.
- Las partículas
aglomeradas están ahora listas para ser
la sedimentación
separadas de la solución por medio de
gravitacional, la flotación o la filtración.
3 .3 .4 Floculación.
a) Mezcla rápida
El coagulante químico pude ser inyectado al agua residual en el
tanque de mezcla rápida equipado con agitadores mecánicos de alta ,
velocidad o en un canal abierto con flujo turbulento ; es
indispensable que exista una buena mezcla entre el agua y el
coagulante, ya que de no ser asi se requerirá de una sobre
dosificación de químicos para compensar un mezclado pobre.
En la fase de mezcla rápida se logra preparar al coagulante en
forma coloidal cargado positivamente y su dispersión uniforme a
través de toda el agua para lograr la desestabilización de los
coloides contaminantes . Aunque de 15 a 60 segundos seria un
tiempo de retención suficiente para ésta operación, generalmente
se prolonga hasta 1 o 2 minutos para que también ocurra la
formación inicial de los flóculos a simple vista.
•
b) mezcla lenta.
La siguiente fase es la floculación y su propósito es el de
agitar lentamente el agua para propiciar el crecimiento de los
flóculos ya formados ;
ésta agitación se lleva a cabo con paletas
mecánicas o por burbujeo de aire . El tiempo de retención es de 10
a 45 minutos.
Si la mezcla es lo suficientemente lenta para permitir un
movimiento giratorio se llegarán a formar grandes flóculos que
absorberán o atraparan a micro organismos, moléculas de color y
otros materiales contaminantes del agua.
Generalmente un tiempo de 15 a 45 minutos es suficiente para la
mezcla rápida y lenta, seguida de dos o cuatro horas de
1&-mados a la
sedimentación . La transferencia de los flóculos
sedimentación debe hacerse por canales con suficiente sección
transversal para disminuir la velocidad y turbulencia que podría
romper los f lóculos .
3 .3 .5 Criterios de diseñas
3 .3 .5 . Mezcla rápida.
Es la unidad de operación empleada con el propósito de mezclar el
coagulante químico con el agua residual para crear un sistema lo
29
más cerca posible al estado homogéneo ;
esta operación se realiza
en un lapso de tiempo muy breve, generalmente no mayor de 60
•
segundos.
• Los agitadores de propela marina de alta velocidad o turbina
axial a velocidad moderada son los apropiados para el mezclado de
productos quimicos en aplicaciones de baja viscosidad .
El
impulsor de propela es adecuado para tanques de poca capacidad
usándose la turbina axial para depósitos mayores de 19ma (500
galones).
Agitadores tipo turbina . Constan de varias paletas o impulsores
movidos por una flecha generalmente localizada en el centro del
tanque ; el diámetro de todo el impulsor generalmente es de un 30
a 50 % del diámetro dei tanque y se coloca a una altura sabre el
fondo igual al diámetro del impulsor igual ( tabla No . 3 .1)
En este tipo de tanques se originan corrientes
radicales y
tangenciales ; la componente tangencial induce un vértice o
remolino que debe ser contenido por medio de bafles . El ancho de
bailes recomendado varía 1/10 a 1/12 del diámetro del tanque.
Agitadores tipo propela . Son agitadores pequeñas de alta
velocidad, con valores de hasta 1750
RPM, generan corrientes de
tipo axial . Sus diámetros son mucho más pequeños que los de tipo
turbina, usualmente no pasan de 18 pulgadas de diámetro sin
importar el tamaño del tanque_
•
En tanques profundos se usan dos o más propelas montadas en las
misma flecha (fig . No_ 3 .10) y se instalan inclinados a 60 grados
para evitar la formación de vértice, mejorando la eficiencia del
mezclado .
FIGURA 3 .10 .- MEZCLADOR OE
vfl
PROPELA
Parámetros de diseño.
•
Para lograr un diseño de un sistema de mezcla rápida . tecnica y
ecónámicamente factible, es necesario considerar cada uno de los
siguientes factores:
-
Potencia necesaria
Escalación del diseño de laboratorio
Sistema batch o continuo
Tiempo de retención hidráulico
Geometría del tanque
Mezcladores de baja o alta velocidad.
Mezcladores de propela o turbina
Montaje del mezclador o agitador
Número y posición de los impulsores
Debido a lo extenso de la lista sólo examinaremos dos de los
factores que están muy relacionados con la operación.
a) Potencia necesaria:
A continuación presentamos la fórmula que permite alcanzar la
potencia requerida para mantener un régimen turbulento, con un
número de Reynolds mayor a 101'I
P = ( K/GG ) ( WPNa Oa )
•
Donde:
P = Requerimientos de potencia
(kgf-m/segi
N = Revoluciones del impulsor por segundo
(rps)
D = Diámetro del impulsor
(ft)
Gc = Factor de aceleración gravitacional (9 .81 kgm-m/kgf seg a)
K = Constante que depende del diseño del mezclador
W = Peso unitario de la mezcla
(91b/fta )
En la tabla No_ 3 .1 se presentan las constantes de potencia NP
para diferentes tipos de turbinas.
Para una . buena mezcla en los procesos de tratamiento
físico-químico de aguas residuales, el gradiente de velocidad
debe encontrarse entre 300 y 1500 seg .-'
El gradiente de velocidad puede ser calculado con
ecuaciones :
las siguientes
G = (Ps.cU)'
Donde:
•
G =
g
P -
Gradiente de velocidad
Viscosidad absoluta
Potencia del impc. .). .sor
((m/seg .)/m)
(kgf-s•-g/vro 3 )
(kgf- :vi/sees)
31
Siendo :
•
u C kgf -seg/ra ) = u (kgm/m seg )/gc
El producto del gradiente de velocidad por tiempo de retención
nos da el parámetro adimensional Gt que debe encóntrarse entre
9000 y 180 000.
Tabla No . 3 .1 Número de potencia NP para turbinas
TIPO OE IMPULSOR:
Propela
Propela
Turbina
Turbina
Turbina
Turbina
Paletas
Turbina
Turbina
NP
(cuadrada, tres hojas)
(pitch de 2 . tres hojas)
(seis hojas planas)
(seis hojas curvas)
(seis hojas puntiagudas)
Ventilador (seis hojas)
planas (dos hojas)
cubierta (seis hojas curvas)
cubierta (con estator, no bafles)
0 .32
1 .00
6 .30
4 .80
4 .00
1 .65
1 .70
1 .08
1 .12
b) Tiempo de retención hidráulico:
En el tratamiento de las aguas residuales domésticas, el tiempo
de retención va de 1 .0 a 2 .0 minutos, buscando el objetivo de un
buen nivel de mezcla, ya que un nivel excesivo produce rupturas
en sólidos y en los flóculos recién formados, por el contrario,
una mezcla pobre origina la necesidad de
una sobredosis de
coagulante.
3 .3 .5 .2 .- Floculación:
Como ya se mencionó, la floculación es la mezcla lenta que
permite el crecimiento de los flóculos formados,
y esto , se puede
lograr por medios hidráulicos, inyección de aire o mecánicamente.
Un factor importante a tomar en cuenta en ésta operación, es el
llamado gradiente de velocidad que depende de la potencia que se
disipa en el agua ; los valores más comunes van de 10 a 70/ seg.
Floculación hidráulica.
En un canal o tanque equipado con baf los o en una cámara en la
alimentación de un sedimentador, se puede lograr la disipación de
la energía y propiciar el crecimiento de los flóculos, sin la
intervención de algún medio mecánico (fig . 3 . 1 1 )
.32
VERTEDOR AHOGADO
VI
ORIFICIO
V2
FLUJO VERTICAL
,,
vi
_ V2
FLUJO HORIZONTAL
FIG. 3 .11
MEZCLADOR HIDRÁULICO
33
•
Los costos reducidos es el punto más atractivo de éste sistema,
aunque tiene la desventaja de que la energía de entrada varia con
el flujo y es difícil evitar las variaciones que provocan una
mala floculación.
Floculación con inyección de aire.
Este método de floculación ha sido usado con cierta frecuencia,
aunque últimamente no tanto, debido al poco control que se tiene
sobre el proceso . Dentro de sus ventajas podemos mencionar que la
presencia de oxígeno evita condiciones sépticas, aunque lo más
importante son los bajos costos y las mejoras en la velocidad de
circulación,
que evita que se presenté alguna sedimentación . Una
desventaja es la tendencia a producir una nata en la superficie
del agua debido al
efecto de floculación originado por las
burbujas de aire . En la floculación con cal a un pH alto se
tiene la ventaja de que no hay incrustaciones ni adherencias en
el equipo mecánico.
El valor de la potencia requerida en el tanque aireador puede ser
calculado con la siguiente fórmula:
P = 82 Oa Clog(CH + 34)/(34)]]
Donde:
•
P
= Potencia impartida al agua
Oa = Aire suministrado
H = Columna de agua sobre difusores
Log= Logaritmo base 10
Floculación mecánica_
Los floculadores mecánicos están agrupados en dos categorías, el
tipo oscilatorio y el tipo rotatorio.
a)
Floculadores mecánicos oscilatorios:
Están caracterizados por su movimiento de balancín y la mayoría
de sus aplicaciones en los procesos ' de floculación son cuando se
desean unas condiciones muy suaves y delicadas . La naturaleza
del diseAo de los equipos es tal que la velocidad de circulación
es baja y consecuentemente' se debe considerar
el posible
asentamiento de sólidos (fig . 3 .12)
b)
Floculadores mecánicos rotatorios:
Están caracterizados por las paletas planas que mueven la masa
del líquido (fig . 3 .13) .
3 ~.
FIG .3 .12
FLOCULADOR OSCILATORIO
NIVEL DE AGUA
/
PALETAS
FLUJO
x \ FLECHA
ESTATORES
.v..
-:r._
.,--
•
SECCION LONGITUDINAL
FIG .3 .13 FLOCULADOR MECANICO ROTATORIO
ESTATORES
~ :~'
. .•~i 'x',~
1
.i2i:•. ..,~ ;
SECCION TRANSVERSAL
FIG . 3 .14 FLOCULADOR DE
PALETAS
35 .
•
Tipo de paletas : este tipo de floculados son probablemente los
_más usados . Las paletas son de madera o de acero y están montadas
en brazos radiales y paralelos a la flecha central (fig . 3 .14).
La rueda de paletas puede estar vertical u horizontal y el rango
de diámetros de rango va de 0 .9 a 4 .8 m, en la posición
horizontal ; y de 5 a 12 m, en la posición vertical . El mecanismo
o motor que mueve a las paletas es velocidad variable para un
mejor control del
sistema y el
rango común de velocidad de
operación va de 2
15 R .P .M .
a
El área de paletas debe estar
entre el 20 y el 25% del área transversal del floculador en el
sentido del flujo.
La potencia requerida se calcula con la siguiente ecuación:
P = 1 .44 x 10-° Cd a C(T-k)nJ
P
b E(r .rro )/gc]
= Potencia
kgf-m/seg
(1 .8 para paletas planas)
Densidad del líquido
kg/m s
Reacción de veis . de fluidos/paleta
(0 .25 sin estatores)
Revoluciones por minuto de paletas
Ancho de las paletas
m
Radio exterior de las paletas
m
Radio interior de las paletas
m
(9 .81 kgm m/kgf seg o )
Constante gravitacional
C ., = Coeficiente de arrastre
8
k
•
=
=
=
b =
r~ =
ro =
gc =
Valores de C ., para r , > 1000, con paletas planas.
1/b
.5
20
a
Cd
1
1
1
1
.16
.20
.50
.90
i
1
I°
Tipo de turbinas :
en los últimos años ha crecido la aceptación
de este tipo de floculaddres que consisten en un disco montado
sobre una flecha central rotatoria, sobre el disco se colocan
perpendicular y radialmente
las paletas
(fig . 3 .15),
todo el
conjunto también puede estar colocado vertical u horizontal . Las
velocidades perimetrales típicas van de 0 .6 a 1 .8 mg/seg, los
valores bajos se usan cuando se manejan flóculos con tendencia a
la ruptura.
Las turbinas deben de estar equipadas con motores de velocidad
variable que per Mita la operación en condiciones óptimas.
El tiempo de retención es generalmente de 20 a 30 minutos.
•
Para lograr un buen d .ise go del tanque es necesario considerar:
las condiciones de transporte, la distribución del flujo, los
cortos circuitos y la floculación en pasos o fuera de mezclado
descendente .
36
La potencia requerida para la turbina se calcula con la siguiente
fórmula :
P = (KW Da il V)/(0c)
Donde:
W = Peso especifico del flúido
kgfi'ma
Da = Diámetro de la turbina
V = Velocidad
m/seg
Gc = Constante gravitacional
9 .31 kgm/kgf-seg g
P = Potencia
kf g-m/seg
K = Constante de potencia
(proporcionada por el fabricante)
3 .4 Sedimentación.
3 .4 .1 Generalidades
Sedimentación es un proceso empleado en el tratamiento de aguas
residuales para la eliminación de sólidos en suspensión que estas
contienen y que son más pesados que el agua por medio de un
asentamiento gravitacional.
•
Basándonos en la concentración
y la tendencia de las partículas
suspendidas para interactuar entre ellas, podemos hacer cuatro
clasificaciones generales de acuerdo a la manera de asentamiento
de los sólidos en suspensión.
Es común tener más de un tipo de asentamiento simultáneamente en
un proceso de sedimentación y aún es posible tener
los cuatro
tipos de asentamiento a la vez .
El proceso de sedimentación puede estar comprendido dentro de les
cuatro grupos básicos de asentamiento siguiente:
Asentamiento tipo I o asentamiento discreto (Discrete Settling).
En este tipo de
asentamiento
mantiene su*
la
partícula
individualidad y no cambia' en tamaXo, forma o densidad durante
el proceso, es decir, no hay interacción significativa de las
partículas por lo tanto cada partícula es considerada como una
unidad dependiente.
Ejemplo : de este tipo de asentamiento se observan en suspensiones
de arena o cuarzo, cenizas y carbón.
Asentamiento tipo
II o
asentamiento
floculento (Flucculant
Settling).
•
Las par t iculas se aglomeran (forman f lóculos )
durante el periodo
de asentamiento con un consecuente cambio
en' su brevedad
especifica y velocidad de asentamiento.
P,
38
/
•
Ejemplo de esto tipo de asentamiento se observan en residuos
domésticos y residuales 'de pulpa y papel.
Asentamiento tipo III o asentamiento de zona (Zone Settling).
Ocurre en . las suspensiones de concentración intermedia . Los
sólidos o partículas tienden a permanecer en posiciones fijas,
unas con respecto
a otras
y la masa total de partícula se
asienta toda ella como unidad
lo que da como consecuencia una
interfase distinta.
Asentamiento tipo IV o asentamiento de comprensión ( compression
settling).
Ocurre cuando las partículas
son de tal
concentración que una
"estructura" es formada y un asentamiento adicional puede ocurrir
debido a la compresión de la estructura.
La compresión toma
lugar debido al peso de las partículas y
sucede en las capas inferiores de las masas de los lodos.
3 .4 .2 Asentamiento de la zona (Zone Settling).
El asentamiento de la zona ocurre en clarificadores de lodos
activados o químicamente coagulados cuando
la concentración
excede de 500 mg/1.
Los lodos exhiben zonas diferentes, cada zona esta caracterizada
por un lodo especifico de determinada velocidad y concentración.
Considere que sucede cuando una suspensión que inicialmente tiene
una concentración Co (mg/1) es colocada en un cilindro o columna
de asentamiento (fig . 3 .16).
El lodo comienza a asentarse y se puede notar una interfase
superior entre el líquido clarificado, y la zona interfacial . La
concentración en la zona interfacial ' es uniforme y las
partículas, en suspensión,
en esta zona se asientan con una
velocidad constante Vs, y la concentración es constante.
Simultáneamente con la formación de la interfase 1 y de la
interfacial, comienza la compactación de sólidos en el fondo de
la columna llamada zona de compactación, en esta zona la
concentración de sólidos suspendidos es también
uniformé, y la
interfase de esta zona se elevan en la columna con una velocidad
constante (V .i . Entre la zona interfacial y la zona de
compactación existe una zone . de transición.
Ah1
la velocidad de los salidos que
se
sedimentan disminuye
debido al incremento de la viscosidad y la densidad de la
suspensión . En ésta misma zona, el lodo cambia gradualmente en
concentración .
39
(b)
(c)
T
(d)
Zona de aqua
Clarificada
Interfuse 1
--'-Nt
Zona de.
Interface
Interface 2
:Zone de aqua
' .Clárificada
Zona de
Transición
Zona de
Compactación
t=0
t 2 <t, >
t=t2
.0
CONCENTRACION
UNIFORME DE
LODOS_ Ca :
INICIACIÓN DE '
COMPACTÁCION .: : .
PROCESO 'DE CLARIFICACION .
t_t~
FINAL DE
:COMPACTACION
PROCESO DE ESPESAMIENTO
FIGURA 3 .16
En el proceso de clarificación y de espesamiento, se' consideran
las interfases 1 y 2_ La
interfase 1 se mueve hacia abajo can
una velocidad constante Vs, mientras . que la in.terfase 2, se mueve
hacia arriba con una velocidad constante V . Eventualmente, la
zona interfacial y la zona de compactaciónse encuentran en el'
tiempo,
en
cual la zona de , transición desaparece
3 .16c)_ En éste tiempo (T
el lodo asentado exhibe una
concentración uniforme C
la 'cual es llamada la Concentración
Crítica, entonces la compactación comienza y el lodo se espesó
hasta que alcanza una concentración Cu (fig . 3 .16d) al tiempo
t,,.
t
te,
el''
s
a),
La velocidad de sedimentación en el tiempo ' t$
corresponde a un
valor Va el cual esta dado por la pendiente de la tangente a la
curva de asentamiento a la concentración como' se indica en la
fig . 3 .17.
Procedimiento para diseñar
clarificadores operando bajo
condiciones de asentamiento de zona.
1 .- Calcule el area superficial
espesamiento de lodos.
minima requerida para el
2.- Calcule el área superficial
minima requerida
para
espesamiento de los lodos hasta . una concentración• deseada.
3.- Escoja la más grande
de estas dasAreas como el área de
diseAo para el clarificador.
—r—z loon
A
ml.
h(ft)
500
a
B
t2
t, TIEMPOS OE SEDIMENTACION (min )
FIG .3 .17 CURVA DE SEDIMENTACION DE LODOS
41
"°_aie_s
•
e .} ._:_porator_o.
Pera ootener los parar;,etros necesarios para el diseAo de un
clarificador, una p r ueba de asentamiento para los lodos es
realizada en el laooratorso Usando un cilindro graduado de 1000
:ami {un calandro graduado standar tiene una altura de 1 .12 ft).
El cilindro es entonces llenado con la muestra a ser estudiada.
Al principio del experimento (t = 0), la concer;trac :ón de los
lodos a traves del cilindro
. .La altura de la
interfase 1 es
registrada a intervalos de . tiempo .seleccionados . Esto da la curva
de asentamiento mostrada en la figura 3 .17
Tal figura muestra que desde el principio del
experimento hasta
el tiempo t„ la interfase 1 decrece con una velocidad Vs, dada
por la pendiente de la tangente, la cual esencialmente coincide
con la curva de asentamiento, despues de un tiempo t mayor que t.
le velocidad disminuye apreciablemente, al tiempo t = t o, la
velocidad
Vs dada por la pendiente de la tangente en Ca la ,
compactación comienza y la velocidad empieza
a reducirse hasta
que se convierte o toma un valor de cero.
La velocidad de asentamiento
de zona
(ZSV ZONE Settling
Velocity), corresponde a la velocidad a la cual la sus pensión se
asienta anteriormente de haber alcanzado
la concentración
critica Cg_ y esta dada por la pendiente de la tangente
AS de
la figura 3 .17.
•
Vs = Oa /OS = Huít = 1 .12 ft/min .
(ec .1)
Determinación del área superficial mínima requerida para permitir
la clarificación de lodos.
La relación para hallar .el área superficial
minima Ac, es una
consecuencia directa
de
le
utilizada para un
tanque de
sedimentación ideal por lo tanto dicha ecuación es aplicable.
Ac = Q/Ve
(ec .2)
Donde © es la razón de flujo de entrada ;
Vs es la velocidad de
asentamiento y tac el valor mínimo del área superficial requerida
para la clarificación.
El valor de la veloc_dad de asentamiento Vs es determinado de la
figura
19 y de la ecuación 1 .
El valor de
t es leído
directamente de la abscisa de
la
figura 3 .18 (punto S) V es
entonces calculado de la ecuación 1 y Ac obtenida de la ecuación
e.
Determinación del aria superficial minima requerida para el
espesamiento de lodos.
Considere el asentamiento de un lodo
bajo condiciones de
asentamiento de zona en una columna (fag . Z .20)_
Al principio
del experimento sea Co la concentración en la columna . El peso
u~;
LINEA BISECTRIZ
/,
TIEMPO DE SEDIMENTACION (t)
FIG .3 .18 DETERMINACION DE t2
4 J'
1000
900
800
700
600
500
1C 2
0
w 300
230
0
4
~,-t =8min
t=7.5 min
0
0
5
B
TIEMPO DE
FIG . 3 .20
. 10
O
Ie--I =13min
15
20
SEDIMENTACION (min)
GRÁFICA DEL EJEMPLO
44
25
.total de _os sólidos en la columna es Coi- :Hu, donde A es ci Area
transversal de colu na .
:3ea to _-1 tiempo contado a partir del
principio del experimento hasta que la zona interfacial y la zona
de compactación se juntan .
Sea C s la concentración crítica, la
cual es uniforme a traves de la zona de los lodos .'
Peso total de lodos en la columna.
Co Hu A
Procedimiento Grafico para hallar ta
Un procedimiento ha sido propuesto para determinar t2,
para lo
cual se debe considerar la curva de asentamiento en la figura
3 .20.
1 .- Dibuje dos tangentes (AB y CD) a las dos ramas de la curva.
(la
tangente AB corresponde al
tramo de la curva de
velocidad constante Vs para la zona
interfacial, y la
tangente CD
corresponde a la velocidad de asentamientos
para los lodos compactados .
El punto C= (correspondiente al
tiempo ta)
es obtenido por la bisecci6n del ángulo formado
por las tangentes AB y CD .
El valor de la abscisa en el
punto donde la bisectriz corta la curva de asentamiento
corresponde al valor deseado de tg.
Procedimiento gráfico para la determinación de t„..
Para el proceso de espesamiento de lodos,
nomenclatura:
considere la siguiente
1.- Al principio del espesamiento . (fig . 3 .16c) el tiempo es t.,
la concentración de los sólidos en suspensión en la zona de lodos
C8 , la altura de la zona de lodos He.
2.- Al final del espesamiento (fig .
3 .16d), el tiempo es t es., la
concentración de los lodos es Cu,
la altura de la zona de lodos
es Hu.
Un pequei-+o
resumen
del
procedimiento
a continuación para la determinación de t,..
.- Dibuje la tangente a
gráfico
es dado
la curva :5e asentamiento en C 2 .
2_- A partir de un balance 'de materia obtenemos:
Hu= HoCofCu
y calcule Hu de
3.-
•
Es obtenida de la siguiente manera:
Marque la estancia Hu en el eje ordenado (fig . 3 .20), dibuje la
brea horizontal desde Hu
hasta su intersección con la tan gente
a Cm, la abscisa de esta intersección es el valor de t,.
45
Area superficial minima requerida para el espesamiento de lodos.
•
El Area superficial '-minima requerida
para el espesamiento :A % )
es obtenida por la siguiente ecuación:
At =(Qtu)/(Ho)
Donde :
Ho = 1 .12 ft.
El
procedimiento
de
diseño
para • clarificadores
sedimentación de zona se muestra en el siguiente ejemplo:
bajo
Diseñe un tanque de sedimentación secundario para producir una
concentración de lodos de 10 .900 mg/1 a partir de un efluente que
contiene 2510 mg/1 de sólidos suspendidos . El flujo del agua
residual es de 1 .2 MGD . Calcule el área del clarificador
requerida.
Los datos tabulados abajo
laboratorio.
fueron
t (min)
obtenidos
en una prueba de
Altura de la interfase
H (ml)
O
1
•
2
3
5
8
12
16
20
25
1000
850
725
600
450
350
280
2 40
220
210
Calcule el área superficial minima para permitir la clarificación
de lodos.
Sabemos que :
Donde:
(1)
O
=
Mc = (Q)/(Vs)
1,200 .00
áa.1/dia,
Vs puede ser hallada par:
Vs = ( Ho) /st) = ( 1 .1224't)/(7 .6min_) = 0 .1493 ft/min.
Para hallar t, dibuje la tangente AB , por lo tanto : t = 7 5 mi 'n.
Substituyendo:
•
1cw
ü / Vs
c; 6
Ac =(1'20O .00CJaai/t)(éft, 7 .48 gal)(1dia/1,440min)]/(0 .149ft/min)
•
Ac = 748 `t a
Paso 3 . . Calcule el área
espesamiento de los lodos.
superficial minima requerida para el
Sabemos que :
(1)(2)
(3)
At = (0 Tu) / Ho
=(1200,000ga1/día)(1ft= /7 .48gal)(1día11440min)=
(1)
Q
(2)
Para calcular
(ver procedimiento
tw es necesario
para hallar tg)
dibujar
111 .408
la curva tangente a Ca
t g = 8 min.
Calcule
a partir de (4)
Hu = (Ho Co)/(Cu)
Donde:
Hu = 1,000 ml
Co = 2,510 mg /i
, C., = 10,920 mg/ l
H
. (1,000 X 2,500) a / (10,400) = 230 .27 ml
Determine t ., como se describió anteriormente
t,, 13 min.
Por lo tanto:
At
=
E(111 .4082
ft/min)(13 min)]
/ (1 .12
ft)
= 1,293 fta
Paso 4 .- Escoga la más grande de las dos áreas.
Puesto que
748 fta
<
1,293
fta
se adoptará A =
y el diámetro requerido será :
d = (4 A/T() .i$
[(1,293)/(o .785)]''a = 40 .6 ft
47
fta
1,293
fta
3 .4 .3
Clarificadores integrados.
•
Los clarificadores de contacto de salidos han sido desarrollados
para combinar el mezclado, floculación,'clarificación y remociÓn
de lodos en una sola
unidad .
La coagulación toma lugar en
presencia de flbculo previamente formado, el cual es retenido en
la unidad para mantener el volumen de alta concentración de
flbculo . La presencia de una alto volumen de flbculo aumenta
considerablemente la probabilidad de contacto con las partículas
y mejora la floculación.
La principal ventaja de estas unidades es la compactación de
unidades de propósito múltiple, requiriendo menos espacio y
menores costos de instalación, sin embargo, la naturaleza de
construcción de la unidad generalmente resulta un sacrificio
en la flexibilidad operacional.
Algunos sistemas éfectúan la mezcla rápida
de los productos
químicos por separado
y utilizan la unidad de contacto de
salidas para floculación y sedimentación
Los sistemas de alimentación son necesarios para la adición de
los productos químicos para el tratamiento de agua . En los
sistemas físicos-quimicos, los reactivos empleados generalmente
están en forma líquida o sólida.
•
Por lo general, los coagulantes sólidos son convertidos a
solución o lechada antes de introducirlos al agua residual . Los
alimentadores en seco tienen numerosas formas para manejar el
amplio rango de características químicas, tasas de alimentación y
grado de presión requerida . La alimentación de productos químicos
depende del volumen del líquido y en algunos casos de la
velocidad.
Los productos químicos sólidos deben ser disueltos en agua para
facilitar el mezclado con el agua a tratar . Los productos
líquidos son dosificados a la
concentración
disponible en el
mercado o pueden ser diluidos adicionalmente para facilitar su
dispersión.
Los productos sólidos requieren agitación por periodo de tiempo
determinado para solubilizarlos comp letamente y posteriormente se
necesita una agitación, minima para asegurar una solución
uniforme.
3 .4 .4 Criterios de diseño
ve .dime•ntadores
•
Los Saar metros dei diseño de un tanque de sedimentación son la
carga superficial,
tiempo de retención, velocidad de flujo y
geometría de
los tanques .
48
La carga superficial es el parámetro más importante para el
de tanques de sólidos floculantes y expresado por la
si guiente ecuación.
diseno
Cs = g / Rs
Donde :
Cs = carga superficial
D
= flujo de agua residual
As = área superficial del sedimentador
(ma /seg)/ma
m a/seg
ma
La carga superficial es
igual a la velocidad de sedimentación de
las partículas en suspensión (Vs) . En la figura 3 .21, se observa
que si Vso = Cs la partícula se mantendrá en suspensión, si Vs >
Vso, la partícula sedimentará y si Vs < Vso la partícula no
sedimentará si la relación de velocidades Vs / Vso es igual a la
relación de alturas h / ho.
La carga superficial para un tanque de sedimentación debe ser
determinada por estudios a nivel laboratorio con las dosis y
condiciones óptimas de floculación . Cuando no es posible realizar
estudios de laboratorio, el ingeniero de proyectos debe confiar
en experiencias empíricas y estimar de manera segura la carga
superficial, basado en el análisis del agua y en el coagulante
usado, debiendo considerar los cambios estaciónales de la calidad
del agua.
La tabla No . 3 .2 da unas cargas superficiales seguras . Las
plantas de tamaño medio deben usar cargas de 15 a 20% menores
para proveer un factor de seguridad adicional, mientras que las
plantas más pequeñas necesitan cargas menores . Estas cargas
suponen buena difusión del efluente y vertedores bien
espaciados, aplicándose a tanques circulares y rectangulares.
Tabla No . 3 .2 Cargas superficiales para sedimentadores.
m
CARGA SUPERFICIAL
GDP/pie a
a /dia
APLICACION
Ablandamiento con cal
bajo magnesia
alto magnesio
2,000
1,600
Regulación con sulfato de aluminio
remoción de turbiedad
remoción de calor
1 .200
900-1,000
ma
81
65
X1.9
37-41
-------------------------------------------------------------------
49
La carga superficial determinada en prueoas de laboratorio deoe
ser disminuida por un factor
de 1 .5 a 2 .0 para comp ensar los
efectos
de turbulencia . corto circuito hidráulico o
interferencias de entrada y salida que se presentan en un tanque
de sedimentación.
Existen otros criterios que establecen valores de carga
superficial de 15m a/m r por día o menores para sedimentación
simple, de 2 a 40m a/m a por día para ablandamiento con cal y/o
carbonato de sodio.
El tiempo de retención hidráulico es el periodo que tarda en
llenarse el tanque de sedimentación a una tasa de flujo dada.
Desafortunadamente •a menudo el tiempo de retención es considerado
menor debido al corto circuito hidráulico a través del depósito.
Se sugieren tiempos de retención de 2 a 4 horas para un área
superficial dada, el tiempo de retención puede ser incrementado
aumentando la profundidad.
También se ha establecido que para evitar la resuspensión de las
partículas se debe tener una velocidad de desplazamiento ' .
determinada por la siguiente ecuación:
Vd = (8/f )• Vs
siendo f el factor de fricción de Weisbach-Darcy que varía de
2 .5 X*10- a
a 3 .OX*1O- ,
dando relaciones de Vd = 10 a 16 Vs.
Para evitar el
arrastre de partículas no se debe exceder la
velocidad de desplazamiento
(Vd)
y por lo tanto la siguiente
relación :
L / ho = As / At= 10 a 16
donde:
L = longitud del tanque
ho = profundidad del tanque
As = area superficial
At = área transversal
m
m
mía
ma
Aunque la relación largo : ancho no es parámetro de diseño
practico de sedimentadores rectangulares, se recomienda
relaciones de 4 .1.
Sistemas de Dosificación de Químicos.
Los productos químicos en solución pueden ser dosificados con una
caja de nivel constante alimentada con una bomba centrifuga o por
gravedad como se muestra en la figura 3 .22 pero el método más
usado es el empleo de bombas dosificadas de pistón, diafragma y
pistón diafragma .
•
50
Vd
Cs= Vso
Vd
ho
Vso
Vd
h
FIG .3 .21 SEDIMENTACION DE PARTICULAS
CAJA DE NIVEL
CONSTANTE
RETORNO
ROTA
METRO
TANQUE DE
ALMACEN AMIENIO
AL PUNTO DE
APLICACION
BOMBA
CENTRIFU
FIG . 3 .22 DOSIFICACION EN CAJA DE NIVEL CONSTANTE
e
51
•
Las bombas de pistón se utilizan cuando el líquido a manejar no
es corrosivo y cuando se tienen altas presiones en el punto de
aplicación . Las bombas de diafragma se emplean para dosificar
productos químicos que puedan corroer la bomba.
Las bombas de pistón diafragma combinan
las '
características de ambas bombas de pistón y diafragma .
mejores
Los principios de operación y métodos de diseño son similares
para los tres tipos de bomba, así como las recomendaciones para
realizar su instalación.
Las bombas pueden tener una cabeza de succión y descarga o dos
cabezas etc ., siendo los procedimientos de diseño similares y
variando las condiciones de operación.
Diseño de Bombas de Pistón Diafragma.
Las bombas de pistón diafragma son excelentes para dosificar
líquidos corrosivos . Estas combinan las mejores características
de ambas bombas de pistón .y diafragma.
Un pistón recíprocamente se mueve dentro de un cilindro de tamaño
conocido y a una longitud de carrera (estrake) establecida
desplazando un volumen de flujo hidráulico estable de excelentes
propiedades lubricantes . El pistón usa el aceite para mover
hidráulicamente un diafragma hacia adelante y hacia atrás,
causando un desplazamiento que succiona el líquido a traves de
una bomba check de entrada y descarga de una manera similar a
través de un check de salida . El diafragma aisla el liquido
bombeado dentro de la cabeza de la bomba y la válvula check, que
son de material compatible químicamente con el reactivo a
dosificar.
En la figura 3 .23, se muestra el mecanismo de una bomba de pistón
diafragma, en el interior del cilindro un pistón se desplaza a
velocidad N, al moverse el émbolo hacia la izquierda crea un
vacío en la cámara y la presión del recipiente, del cual se
succiona, empuja el liquido por la tubería de succión al interior
de la cabeza . Al volver el émbolo hacia la izquierda se cierra la
válvula de succión, se abre la descarga y el líquido se desplaza
por la tubería . A cada revolución del motor corresponden dos
carreras (ida y vuelta) del émbolo, pero sólo en una se lleva a
cabo el bombeo del líquido.
La tasa de bombeo se puede calcular con la siguiente fórmula:
Q =(6 .$ X 10- 3,)(nEND g )
Q
n
E
N
D
=
=
=
=
=
flujo medio de la bomba
GPH
eficiencia de bombeo
( 0 .85 a 0 .99%)
excentricidad (media carrera de pistón)
pulg
strokes por minuto
velocidad cigüeñal
diámetro del pistón
pulg
52
El gasto que saldrá por la tubería de descarga es variable ; tiene
un valor cero durante toda la carrera de succión y aumenta a un
máximo durante toda la carrera de descarga . El gasto máximo se
calcula con la siguiente ecuación:
Qmáx
=
ii(1
La fuerza requerida para acelerar y desacelerar la masa del
líquido en la línea de descarga en la dirección del punto de
salida, es proporcionada por el aumento de presión en la
descarga de la bomba durante la primera mitad del ciclo de
vertidó . En la segunda mitad del ciclo de descarga la masa debe
desacelerar y la fuehza requerida para lograr esto debe actuar en
la dirección de la bomba . Esto es proporcionado por una
disminución en la presión de descarga.
La presión de pulsación creada por la aceleración y
desaceleración del fluido es conocida como presión de inercia . El
valor máximo de la presión de pulsación ocurre al inicio y al
final de cada ciclo de descarga y será denominado Pi.
En el sistema de succión la situación es idéntica, excepto que la
presión disminuye al inicio del ciclo de succión y aumenta al
final de cada ciclo.
En la figura 3 .24 se muestra un diagrama de las presiones de
inercia en la succión y descarga . La magnitud de la presión de
inercia es una función de la velocidad de golpeteo (estroke) de
la bomba, longitud de la línea, diámetro interno de la línea.
tamaño del pistón de la bomba de gravedad especifica del fluido
bombeado, esta presión puede ser calculada con la siguiente
ecuación :
Pi =
a a
(1 .23 X 10- e')
f SG Lt E
N cao ioo
s
Donde
Pi = presión de inercia
f = factor del fabricante
SG = gravedad especifica del líquido
Lt = longitud de la tubería
E = excentricidad
N = velocidad de la bomba
O = diámetro del pistón
DP = diámetro de la tubería
1bf/pulg (psi)
(adimensional)
pies
pulgadas
(rpm ; estrokes/min .)
pulg
Pulg
Un diseno incorrecto del sistema de tuberías puede ocasionar que
las elevaciones de la presión de inercia en la descarga puedan
llegar a ser de suficiente magnitud para dañar físicamente la
tubería y /o la bomba . En la succión,
la excesiva depresión,
durante la primera mitad del ciclo de succión, puede ocasionar la
cavitación do la bomba .
53
EXCENTRICO
EXCENTRICO
(2)
DEPOSITO DE FLUIDO
HIDRAULICO
VENTANA
DE
CONTROL DE
CAPACIDAD
(3) CURSOR
DE
CAPACIDAD
(7)
PISTON
(4) DIAFRAGMA
ABIERTO
(RETRAIDO)
(5) ENTRADA
CICLO DE SUCCION
FIG .3 .23
CICLO DE DESCARGA
BOMBA DOSIFICADORA DE PISTON-DIAFRAGMA
CICLO DE DESCARGA ~}-
PI
17
PRESION DE INERCIA
PRESION
DE DESCARGA
ESTATICA
T-
PRESION DE INERCIA
PRESION
DE SUCCION
ESTATICA
FIG . 3 .24 PRESIONES DE INERCIA DE SUCCION Y DESCARGA
54
Las perdidas de fricción también en los sistemas de bomoas
reciprocantes, pero la ex p eriencia indica que si el sistema de
tu p erias está dise :,ado para operar satisfactoriamente desde el
punto de vista de presión de inercia, el diámetro de la tubería
calculado será de tal taxia .o que las pérdidas por fricción son
despreciables . S610 en casos donde la viscosidad del fluido es
suficientemente alta, las perdidas de fricción serán tomadas en
cuenta pudiéndose calcular con la siguiente ecuación.
Pf = 14 .3 X 10- 46 u O L/Dp"
Donde:
Pf = pérdidas por fricción
u = viscosidad absoluta
© = capacidad de bombeo
L = longitud equivalente de la tubería
Op = diámetro de la tubería
lbt/pug2
centipoise
GPH
pies
pulg
Utilice las pérdidas por fricción en lugar de las presiones de
inercia cuando el efecto de la viscosidad sea mayor que el de la
inercia.
Diseño del sistema de tuberías.
•
•
La precisión y confiabilidad de una bomba dosificadora depende
de una instalación correcta . Todos los factores y limitaciones
son de naturaleza hidráulica ;
libre de aire y materia extraía,
presión de vapor de
liquido, viscosidad, diámetro y longitud de
tubería,
temperatura
y sello de las válvulas de cabeza . Es
esencial la aplicación de los principios hidráulicos durante la
planeación, instalación y operación.
En la figura 3 .25, se muestra un diagrama
de un tanque de
almacenamiento, bomba y arreglo de la tubería . Se debe emplear
un filtro, para prevenir la entrada a la bomba de materia extraga
y residuos_ químicos no . disueltos para evitar interferencias con
las válvulas de la cabeza de la bomba .
Se requiere incorporar
válvulas de corte y de retención localizadas estratégicamente
para permitir dar mantenimiento a la bomba sin drenar todo el
sistema . Se deben instalar válvulas de drenaje en los puntos más
bajos de la línea, instale uniones cerca de las válvulas de
succión y descarga para facilitar la remoción de la cabeza de la
bomba . Considere
la expansión, contracción y soportes de la
tubería evitando esfuerzos sobre la bomba .
Las lineas de succión
y descarga deben ser tan rectas como sea posible . Si es necesario
se deben dar pendientes para eliminar puntos de vatio . Es
deseable su venteo manual en la linea de descarga de la bomba
para facilitar la remoción de aire
atrapado, particularmente
durante el arranque de la bomba . No se debe instalar válvula de.
corte en la linea de descarga localizada de manera inefectiva el
sistema de la vál`,ula de alivio . No se utilice soldadura en la
tubería sin antes remover la cabeza de la válvula . Lave todas las
lineas antes de hacer la conexión de la bomba . Es recomendable
que los sistemas de tubería de plástico sean protegidos contra
55
TE ROMPEDORA DE SIFON
LOCALIZADA LO MAS ALTO
POSIBLE ARRIBA DE
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
VALVULA 0
FLUJO
TANQUE DE
ALMACENAMI ENTO
DE ALIVIO
A
FLUJO AL
PUNTO DE
* DESCARGA
FLUJO
VALVULA
DE OREN
DEPOSITO DE
CALIBRACION
VALVULA DE
CONTRAPRESION
7
E
VALVULA DE
VENTEO
1FWJO
DESCARGA A
UN DEPOSITO
PRESURIZADO
----N
\" r
FLUJO
"7
/
BOMBA
DOSIFICADORA
VA LV. DEE
CORTE DEL
TANQUE
CI
BASE
D4
FILTRO Y'
'
DESCARGA ATMOSFE- RICA A UN NIVEL
'--/
SOBRE EL TANQUE DE
DESCARGA ATMOSFERICA
ALMACENAMIENTO A UN NIVEL BAJO EL
TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
VALV. OREN
* BOMBAS DUPLEX REQUIEREN LOS
ACCESORIOS ENTRE C 3 PARA
CADA CILINDRO
FIG . 3 .25 INSTALACION DE UNA BOMBA DOSIFICADORA
a obstrucciones o un cierre inadvertido de
válvulas . Todas las líneas deben ser probadas por fugas usando
agua o aire antes del arranque con el fluido del proceso.
la sobrepresión debido
a) Presiones de succión y descarga.
En el diseño de sistemas de tuberías se deben considerar las
alturas de succión maxima y minima (HsM y Hsm) o altura al punto
de dosificación (Ha) y presiones máxima y minima en ' el punto de
dosificación (PdM y Pdm) representados en la figura 3 .26, así
como las presiones de inercia de succión y descarga (PIs PId).
Estas presiones sirven para calcular las presiones de succión y
descarga, estática y dinámicas . máximas y mínimas a que está
sujeto el sistema de dosificación, utilizando las siguientes
ecuaciones:
presión de descarga estática máxima (psia)
POEM = Pa + PdM + 0 .433HD
presión de descarga estática minima (psia)
PD£m = Pa + Pdm + 0 .433Hd
presión de descarga dinámica máxima (psia)
PDDM = OEM + PId
presión de descarga dinámica minima (psia)
PDDm =
PDM - PId
•
presión de succión estática máxima (psia)
PSEM = Pa + 0 .433 HsM
presión de succión estática minima (Psia)
PSEm = Pa + 0 .433 Hsm
presión de succión dinámica máxima (psia)
PSDM = psem + PIs
presión de succión dinámica minima (psia)
PSDm = Psem - PIs
Todas las presiones son expresadas en libras/pulg .(psia), las
alturas en pies y " pa" es la presión atmosférica.
b) Criterios de diseño
Para 0omba simple
b . 1 J . Sistema de sue-ca.ón
•
La presión de succión dinámica minima' deberá exceder la presión
de vapor (Pu) en al menos cinco psia (bombas PF) , 2 psia (bombas
W
& T y BIF) para prevenir la vaporización de liquido, pero reo
debe ser menor de 8 psia (bombas W & T de 4 - , 4 psia (bomba W &
T de 3-) y 9 .5 psia (bombas PF) .
La presión de succión dinámica máxima deberá ser al menos de 5
psia (bombas PF) menor
que la presión de descarga estática
mínima para prevenir el sifoneo dinámico durante la segunda
mitad del ciclo de succión . En bombas de diafragma se acepta una
diferencia de 2 psia (bombas W & T).
La presión de inercia no debe exceder de 15 psia cuando se usa
tubería de PVC u otro plástico por el efecto del golpe de ariete.
b .2 ) . Sistema de descarga.
La presión de descarga dinámica máxima no debe exceder la presión
de ruptura del elemento más débil en el sistema de descarga . El
elemento más débil puede ser la bomba o la tubería.
La presión de descarga dinámica mínima debe ser mayor al menos
en 5 psia (bombas PF) de la presión de succión estática máxima
para prevenir el sinfoneo dinámico durante la segunda mitad del
ciclo de descarga .
En bombas de diafragma la•diferencia es de 2
psia (bombas W & T).
Para Bomba duplex.
b .3 ) . Sistema de succión.
•
La presión de succión dinámica se comporta de igual manera que la
descrita en el equipo de bombas simples.
La presión de succión dinámica máxima debe ser al menos 5 psia
menor que la presión de descarga dinámica mínima (2 psia para
bombas de diafragma) . La razón por la cual este criterio difiere
con respecto a las bombas simples, debido a que en el caso de las
bombas duplex la PSDM y la PDDm ocurren simultáneamente.
La presión de inercia se rige con los mismos principios que para
bombas simples.
b .4 ) . Sistema de descarga.
La presión de descarga dinámica máxima se rige en los mismos
principios que para bombas simples.
La presión de succión dinámica máxima se rige en los lineamientos
planteados para bombas duplex.
En la figura 3 .27, se ilustran
bombas dosif icador-as .
los criterios de diset,o de
Para cumplir con los criterios planteados puede ser necesario
disminuir las presiones de inercia en la succión y descarga,
incrementar la presión de descarga estática y disminuir la
presión estática .
•
58
•
•
¡Al
IIAI
a
a
PRE . SUC . EST . MIN
2 PSI MIN.
PRE . SUC . DIN . MIN
PRESION DE VAPOR
PI
TIEMPO —No
5 PSI MINIMO
I2
~PRE .DES .EST. MIN.
PRE .SUC . DIN . MAX.
Q
p
m
n
j1
o
181
ILBI
P RE . SUC . EST. MAX.
T
TIEMPO -1►
PRE .MAX
ELEMENTO MASlDEBIL
Q
Ñ
J
PRE .DES .DIN .MAX.
PI
PRE . DES . EST. MAX.
0
TIEMPO
182
FIG .3 .26 PRESIONES EN UNA BOMBA
DOSIFICADORA
P1
a
co
—
a
PRE .DES . EST. MIN.
PRE . DES . DIN . MIN.
PRE . SUC . EST . MAX.
5 PSI MINIMO
0
TIEMPO
—♦
'
FIG .3 .27 CRITERIOS DE DISENO BOMBAS DOSIFICADORAS
Las presiones de inercia pueden ser disminuidas usando una bomba
de menor velocidad con un pistón mayor aumentando el diámetro de
la tubería y disminuyendo la longitud de la misma.
La longitud de la tubería puede ser disminuida relocalizando el
tanque de abastecimiento o, punto de aplicación.
La presión de succión estática puede ser disminuida usando un
tanque que con capacidad de un día de menor altura y localizado
más próximo a la bomba para tener una menor presión de inercia.
La presión de descarga estática puede ser aumentada instalando
una válvula de contrapresión de diafragma en la línea de descarga
(fig . 3 .25) o usando venteo elevado como el mostrado en la
figura 3 .28.
La altura al centro de la línea del venteo elevado (Hm) debe ser
mayor que la altura del tanque (He) . La altura del venteo (R)
debe ser dos pies mayor que las pérdidas por fricción debido a
la descarga por gravedad en la tubería de longitud (L) . Al
utilizar el venteo elevado disminuye la presión de inercia de
descarga, ya que sólo se consideran la longitud de la tubería que
descarga
por gravedad (L).
3 .5
Flotación.
3 .5 .1 Generalidades.
La flotación es una operación unitaria que puede usarse en lugar
de la sedimentación primaria para la remoción de sólidos
suspendidos y flotantes . El proceso tiene la ventaja de altas
tasas de carga superficial y de altas remociones de grasas y
materia flotante . Existen dos tipos de flotación que son las
siguientes:
En el proceso de flotación por medio de aire, las partículas
finas
que son más pesadas que el agua se elevan y se mantienen
en la superficie de los tanques debido
a
la ayuda de aire y
agentes de flotación parecidos a los reactivos de coagulación
que se usan en sedimentación . Las operaciones de flotación de
esta clase se utilizan ampliamente en la industria metalúrgica,
en el tratamiento de sus aguas de desecho . La figura 3 .29 muestra
el sistema de flotación de este tipo . Cabe mencionar que para
este proceso las proporciones de diseño de aire a sólidos no han
sido bien definidas . Sin embargo de la experiencia practica, se
tiene que, cantidades de aire de 2 a 3% en volumen de flujo de
aguas residuales producirán resultados satisfactorios.
•
En el proceso de flotación natural (por gravedad), los aceites y
otras sustancias mes ligeras que el agua tienden a elevarse
naturalmente hacia la superficie de los tanques a los que se
acarrean las aquas residuales para que reposen . (3 continuación,
las
natas
superficiales
se separan en forma análoga a la
61=1
•
VENTEO ELEVADO
R
DESCARGA
POR GRAVEDAD
TANQUE
DE
ALMACENA
MIENTO
>4OREN
HT
BOMBA
C
VÁLVULA FILTRO Y
DE CORTE
FIG . 3 .28 VENTEO ELEVADO BOMBAS DOSIFICADORES
INFLUENTE
PRODUCTOS
QUIMICOS
DESNATADOR
1
1
LODO
( }- MAMPARA
► EFLUENTE
ESPESADO
BOMBA
COLECTOR DE LODO DEL FONDO
VÁLVULA DE CONTROL
a)
TANQUE
DE
PRESION
LODO
{ ) DESNATADOR
1
t
MAMPARA
EFLUENTE
ESPESADO
IN FLUENTE
PRODUCTOS
OUIMICOS
COLECTOR DE LODO DEL FONDO
RECIRCULACION
C7VALVULA DE
Q CONTROL
TANQUE DE
PRESION
BOMBA
FIG .3 .29 SISTEMAS DE FLOTACION QUE UTILIZAN AIRE DISUELTO
a) SIN RECIRCULACION
b) CON RECIRCULACION
b)
remoción de los lodos de los tanques de sedimentación . De lo
anterior se deduce que la elevación gravitacional natural de las
partículas discretas es un fenómeno opuesto a la sedimentación
•
gravitacional natural y se caracteriza por respuestas análogas de
las partículas y de los fluidos .
3 .5 .2 Separación de grasas y aceite.
Los principios básicos de separación .
por gravedad pueden
expresarse matemáticamente y aplicarse cuántitativamente.
Cuando una partícula se mueve libremente en un fluido y está
sujeta a fuerzas gravitacionales, su velocidad de elevación o de
asentamiento con respecto al fluido llega a ser constante cuando
la resistencia al movimiento iguala al peso de la partícula en el
fluido, o sea que la velocidad limite se a alcanzado . y la
aceleración de la gravedad es cero . La ecuación general para esta
resistencia primero propuesta por Newton es:
Df = (C A P W V) / 2
Donde:
Of = Fuerza de fricción
C = Coeficiente de arrastre
A = Area proyectada de la partícula
V = Velocidad de partícula
•
La ecuación para el peso efectivo de la partícula es:
W
=
(D a /
6) (Per - Pd
g
Igualando las ecuaciones anteriores:
\
CA C(Pv V)/2] =
((Y'16)
(Pw -
Ro )
g
Ecuación de equilibrio de fuerzas.
Para una esfera:
A = D 2/4
Sustituyendo y . despejando V tenemos .
V = (2D/3)C( P .., - Po)/(Pus-P&7
La ecuación para la resistencia al movimiento de una pequer .a
partícula esférica a su velocidad limite es:
D f = 3V D
•
63
•
Si W de la segunda ecuación se acuala a Of en la ecuación última
se obtiene otra ecuación
para V de la sustitución de tC
la
velocidad de elevación
de los glóbulos de aceite (en cm/seg)
por el término general
V, resulta la conocida "Ley de Stokes",
para la velocidad límite de esferas en un medio liquido:
Vr = ( g /1Hl ([~ .,_ Po) D ~
Las dos ecuaciones últimas son estrictamente correctas solamente
cuando el número de Reynolds de las partículas que se elevan (
basado sobre el diámetro de la partícula ) es menor de 0 .5, como
quiera la desviación de la ley de Stokes es despreciable para
propósitos de diseño.
3 .5 .3 Tipos de separadores y su descripción.
La separación por gravedad es un proceso simple usado ampliamente
en el tratamiento de agua residual . Este metodo permite que el
materia disperso se separe y así pueda ser removido del efluente.
Cuando la densidad de una partícula es mayor que la del liquido
de transporte, ocurre la sedimentación ; y en caso en que la
densidad sea menor ocurrirá la flotación, entonces las fases se
separan y puede desnatarse de la superficie del líquido.
Generalmente esta separación se efectúa en tanques o estanques
según la cantidad de agua que se necesita tratar . Esta necesidad
a aumentado como resultado de la expansión industrial, por
consiguiente se han desarrollado tres tipos de separadores.
al Separadores API
Los separadores API
tipo gravedad se utilizan para remover
principalmente aceite y sólidos sedimentables de las aguas de
desecho de una refinería . El diseño y el tamaño dependen de las
características y volumen del agua, de la densidad y tamaño de
las partículas de aceite, así como de la cantidad y
características de la materia suspendida . Por otra parte, la
eficiencia de diseño de este tipo de separadores, no permite
lograr el contenido de aceite establecido en las reglamentaciones
que aparecen en la literatura para prevención y control de
contaminación de aguas.
Los separadores API pueden ser circulares o rectangulares y están
provistos de bafles de retención, de rastras para jalar el aceite
hacia los desnatadores donde se recibe el aceite de la superficie
del separador y pasa a un cárcamo de donde se bombea a
almacenamiento que permite el flujo de un pasa a otro, bombas
para aceite recuperado, agua y para lodos depositados en el
fondo del separador (fig . 3 . 30) .
El material preferido para la construcción es concreto reforzado
también pueden ser de acero esto dependerá del agua residual .
•
Desventajas :
una de las principales desventajas de este tipo de
separadores es su baja eficiencia además de su gran tamaño.
Ventajas : no tienen partes móviles y son de mantenimiento fácil.
b) Separadores de placas paralelas.
Con el afán de reducir más la concentración de aceite en los
efluentes, se han desarrollado varios sistemas de los cuales unos
han efectuado mejoras a los separadores convencionales y otros
son diseños totalmente nuevos basados en el mismo principio de
operación . Una de las mejoras
hechas al separador convencional
consiste en la instalación de placas paralelas a lo largo de . la
cámara de separación , en dirección del flujo e inclinadas a un
cierto ángulo de la horizontal.
Mientras el efluente fluye entre las placas, los glóbulos de
aceite se elevan a través de las ranuras entre los bordes de
éstas y las paredes del separador y se colectan en la cara
inferior del plato, formando una película de aceite . Los sólidos
se depositan por encima de las placas y se deslizan por los
canales de sedimentación hacia el fondo del separador (fig.
3 .31).
•
El principio de este sistema consiste en acortar la distancia de '
ascenso de las partículas de aceite, lo que implica una reducción
en el tamaño del separador y una alta eficiencia en la remoción
de .aceite . Estas unidades de placas paralelas tienen la ventaja
de que pueden instalarse en separadores API convencionales
existentes, además de que no producen emisiones de hidrocarburos,
por que el aceite separado del agua está siempre cubierto y
producen efluentes de aproximadamente 25 ppm con un tamaño de
cuatro veces menor que el separador API.
c) Separadores de placas corrugadas.
Posteriormente en base a la experiencia obtenida con la
modificación a los separadores convencionales (API), al adaptar
las placas paralelas con
objeto de acortar la distancia de
ascenso de las partículas de aceite, se desarrollo un nuevo
sistema a base de placas corrugadas . El interceptor de placas
corrugadas se coloca con cierto ángulo de inclinación en
dirección del flujo, guardando una distancia corta entre
placas . Este sistema permite separar partículas cuya velocidad
de ascenso o sedimentación sea inferior a 0 .3 mm/seg,
proporcionando efluentes hasta de 20 ppm de aceite . En este tipo
de separadores se combinan los procesos de separación por
gravedad y los de acción coalescente . Se han patentado diferentes
tipos de placas corrugadas con ligeras variantes . La ventaja de
estos separadores sobre las placas paralelas es por que las
ranuras se facilita el flujo de lodos
y aceite además de que se
incrementa el área de separaciórn(f ig . 3 .32).
el
las
•
65
CANAL DE
SALIDA
TUBO DE VENTILACION
REJA DE
POLIURETANO
OESNATADOR
CONTROL DE
.ENTRADA
+
u nuuwunruuu,u . n,
Capa de
Aceite
,~n
Desnata _
dor
Deflector
AGUA ACEITOSA
COMPARTIMIENTO
D E LODOS
LODOS
FIG .3 .31 SEPARADOR DE PLACAS PARALELAS
FIG . 3 .32 SEPARADOR DE PLACAS CORRUGADAS
',vector de
na tos
Grasas
Y
aceites
Colec tados
E
~
N
o
~—
Deflectores de
entrada
Def lectores de
solida
óN
!f
FIG . 3 .30 PERFIL DE UN SEPARADOR A P I
Placas corrugadas patentadas por la General Electric.
•
Estas placas están ensambladas en módulos y
proporcionan un
ambiente óptimo para la separación de aceite . Las gotas de aceite
se elevan verticalmente una corta ' distancia antes de ser
capturadas y combinadas con otras gotas sobre la superficie de
las placas y viajan hacia arriba a traves de las perforaciones
en los platos a la superficie donde se remueve el aceite por
desnatadores ajustables . Los sólidos pesados se depositan antes
de que el agua aceitosa entre al área de las placas . Estas placas
están ensambladas en módulos de 12' de ancho por 23' de longitud
y a la altura requerida pueden instalarse en separadores ya
existentes o en unidades nuevas . Este tipo de separadores
admiten solamente flujos pequeños con bajo contenido de sólidos
puesto que sus placas no están inclinadas, por lo que un alto
contenido de sólidos se atascarían.
Placas corrugadas patentadas por la Heil Process Equipament
Company.
•
Cuando el agua residual entra el separador de placas corrugadas
(CPI) vía compartimento "A', su velocidad disminuye a menos de
un pie por segundo . Esto permite que los sólidos gruesos se
asienten en el área de almacenamiento de arena, también permite
que los glóbulos grandes brinquen a la superficie . Este efluente
entra al compartimiento "B" .' Después pasa a través de un baffle
distribuidor
de flujo con ranuras verticales el agua residual
fluye hacia el interceptor de placas corrugadas (CPI), p2quetes
de placas en el cual los glóbulos finos de aceite y los lodos son
separados del agua residual_ El agua limpia fluye hacia el
compartimento "C' y sale por el derrame ajustable . El
compartimiento del separador esta provisto de un tubo desnatador
de aceite o un vertedero cuya altura es ajustable para balancear
las cargas hidráulicas, de tal manera que sólo el aceite sea
desnatado de la superficie no así el agua . Manteniéndose en el
interceptor una capa de aceite . El aceite se descarga
automáticamente en el desnatador debido a la diferencia en
gravedad específica entre el agua y el aceite.
3 .6 Adsorción.
3 .6 .1 Generalidades
La adsorción
.es la concentración de un soluto en la superficie
de un sólido . Este fenómeno se realiza cuando una superficie se
pone en contacto con una solución,
formándose una capa de
moléculas del soluto
en la superficie del sólido
debido al
desequilibrio de fuerzas superficiales . Como puede verse en la
figura 3 .33 . dentro de un sólido,
las moléculas se encuentran
rodeadas por otras y las fuerzas de atracción se balancean, sin
embargo, en la superficie existen fuerzas no balanceadas . que son
•
67
•
•
FUERZAS NO BALANCEADAS
e- s
.4011P
‘
Pmrp'9,aró
ei,o4o4
firek9PIrÓ101616P
4rowewdrdrel.r.'re
FIG .3 .33 REPRESENTACION DE FUERZAS EN UN SOLIDO
lo suficientemente fuertes para aprisionar las moleculas del
soluto . H este fenómeno se le llama adsorción física o adsorción
de Wander Waals.
La capacidad de adsorción está directamente relacionada a la
superficie total de adsorbente, se alcanza el equilibrio cuando
la concentración del contaminante que queda en la solución está
en equilibrio dinámico con la superficie.
Carbones activados como adsorbente.
las ventajas de utilizar este material son : a) ofrecen grandes
superficies de contacto ; y b) pueden reactivarse (30 o más
veces) sin perder su poder adsorbente.
- Isotermas de adsorción.
Las relaciones de equilibrio entre el adsorbente y el soluto se
describen por isoterma de adsorción, siendo las más conocidas las
de Langmuir y Freundlich.
- Isotermas de Langmuir
Es la isoterma más usada, en esta isoterma se supone que el
soluto es adsorbido como una capa monomolecular.
Se presenta por la siguiente relación:
•
(/t1) = KbC/ ( 1 + KC)
Donde:
X = peso del absoluto adsorbido
M = peso del adsorbente
K = constante de equilibrio
(mg)
(g)
(cm15 de adsorbente/mg
de soluto adsorbido)
(mg/lt)
C = concentración de equilibrio del soluto
b = constante que representa la molecula
monomolecular por unidad de peso del
adsorbente.
(mg de soluto adsorbido / g
bente).
de adsor -
La isoterma Langmuir se basa en un equilibrio entre condensación
y evaporación de las moléculas, adsorbidas_
Isoterma Freundlich.
Se expresa por la ecuación.
;4/S'! = XC ~ •••
69
•
X, M y C tienen el mismo significado que en la isoterma Langmuir
y K y N son constantes que dependen de varios factores como
temperatura, naturaleza del adsorbente y la sustancia adsorbida.
3 .6 .2 Operación de adsorción.
Se puede realizar ya sea por lotes o en operación continua . En la
operación por lotes se mezcla polvo de carbón activado con el
agua y se deja sedimentar . La operación continua se realiza en
columnas que contienen carbón granular ; esta es más económica que
la anterior y la mis usada.
La remoción de material orgánico en columnas de carbón activado
sucede por tres mecanismos:
- Adsorción de moléculas orgánicas.
- Filtración de partículas grandes.
- Disposición parcial de material coloidal.
El porcentaje de remoción depende principalmente del tiempo de'
contacto entre el agua y el carbón activado.
•
A medida que el agua de desecho fluye por el lecho, el carbón que
está más cerca del punto de alimentación se satura y se debe
reemplazar . Esto se hace operando en serie columnas provistas de
válvulas . En instalaciones grandes, la regeneración del carbón
agotado es esencial para una operación económica.
El carbón activado tiene una gran superficie de contacto por
unidad de peso (del orden de los 100 m a /gr) y hace que sea un
material extremadamente eficiente para la adsorción.
La 'activación- del carbón en su fabricación produce muchos poros
dentro de la partícula y es la vasta área de paredes dentro de
estos poros la que nos da esa gran superficie de contacto . En el
agua, el carbón activado tiene preferencia por las moléculas
orgánicas grandes y por las sustancias de naturaleza no polar;
en cambio hay algunas sustancias orgánicas biodegradables como
los azúcares y el metanol que no son fácilmente adsorbibles . Así
la limitación para la remoción de la DBO total en un tratamiento
puramente físico-químico, estará determinado por la
concentración presente de estos organismos no adsorbibles en una
agua residual dada.
Generalmente en el tratamiento de las aguas se usa carbón.
granulado de aproximadamente 0 .3 mm de tamaño efectivo ; la
limitación para no usar partículas más pequeñas que aumentan la
adsorción por unidad de peso, es que también se incrementa la
caída de presión del medio filtrante.
70
Una aplicación de carbón pulverizado (muy fino : 300 mesh) ha sido
el mezclarlo directamente con ,las aguas residuales y después
coagularlo y sedimentarlo para lograr su separación pero debido a /
las
dificultades de regeneración y recuperación esta aplicación
es minima.
Se ha encontrado que la tasa de adsorción de orgánicos eri las
aguas municipales generalmente aumenta conforme se baja el pH
del agua ; la adsorción es muy pobre a valores se pH arriba de 9.
La presencia de material suspendido en el agua residual es
adverso a la capacidad de adsorción del carbono, por lo que el
agua a filtrarse debérá estar lo más clarificada posible.
Los tiempos de contacto típicos para aguas residuales domésticas
son de 20 a 40 minutos.
El carbón para empacar las columnas se selecciona por duro,
denso y resistente de tal manera que permita su repetido manejo
durante la regeneración, así como a las varias operaciones de
lavado a la que estará sujeto.
•
La regeneración se efectúa llevando el carbón saturado,
generalmente en forma de suspensión, a un drenado secado antes
de su introducción .a hornos de múltiple efecto a temperatura de
900 0 930 grados centígrados con un ambiente pobre en Oxígeno.
Las condiciones anteriores hace que se consuma el material
orgánico adsorbido minimizando la combustión del carbono.
La gran demanda de energía del proceso de regeneración ha sido
una de las limitaciones del uso de carbón activado en el
tratamiento de las aguas residuales.
3 .6 .3 Criterios de diseño.
Dentro de los esquemas de los tratamientos físico-químicos, el
carbón activado es la última unidad, después de la clarificación
química y filtración, tiene el objeto de remover los orgánicos
solubles que no pudieron ser eliminados en los pasos anteriores.
- Calidad del agua.
Para tener . una buena eficiencia del sistema, es necesario
considerar que el influente a las columnas debe ser altamente
clarificado ya que los sólidos suspendidos reducen la capacidad
de adsorción del carbono.
De similar manera, las variables en el pH temperatura y flujo del
influente afectan negativamente la capacidad de adsorción.
•
71
- Características del carbón
•
ca nivel comercial hay dos rangos de tamaño del carbón, de 8 x 30
mesh y de 12 x 30 mesh ; el más pequeño disponible es de 20 x 50
mesh y el más grande es de 4 x 6 mesh . En la mayoría de los casos
el 8 x 30 mesh en usado en lechos fijos con flujo hacia arriba o
hacia abajo para minimizar la perdida de carga . El carbón de 12 x
30 mesh es usado en los lechos expandidos 'y con flujo hacia
arriba.
- Tipos de unidades
Hay varios tipos de unidades de contacto de carbono, lo más
común son las columnas empacadas que pueden ser a presión o por
gravedad.
Las unidades pueden ser con flujo hacia arriba o contra
corriente, operadas con lechos de carbón expandidos, o pueden ser
con flujo hacia arriba o hacia abajo con lechos fijos.
- Criterio de dimensionamiento de las columnas.
La cantidad de sustancias que pueden ser removidas de un agua
residual por la adsorción de carbono dependen de las condiciones
favorables o desfavorables que se presenten, como puede ser el
tamaño de las partículas de carbono, la presencia de alta
turbidez en el influente y la naturaleza de las sustancias a
remover ; una ecuación empírica útil para conocer lo anterior es
la siguiente ecuación
(ecuación de Freundlich):
(X/M) = KC
'!^
Donde:
ir = peso de las impurezas adsorbidas
Kg/día
M = unidad de peso del material adsorbente ( carbón)
kg
C = concentración de las impurezas no adsobidas que
se quedan en solución
tug/l
k = constánte (intersección entre la curva log(X/M)
contra log C)
n = constante (donde 1 / n es la pendiente de la
curva log (X/M) contra log C)
adimensional
El peso de las impurezas adsorbidas, X . por unidad de peso
del carbón, m, se calcula con los datos de la concentración del
influente, las constantes - K" y - n se determinan mediante la
graficación de log (X/rl) contra log C, para cada concentración
del influente . Mediante el establecimiento de estas isotermas de
adsorción bajo condiciones ambientales óptimas, se puede
determinar el grado de remoción a obtener, así como la capacidad
de adsorción del carbono .
7
•
Cuando la molécula del material adsorbible hace contacto con la
superficie libre del carbón, la molécula casi instantáneamente se
adherirá . La adsorción será muy rápida al inicio de un ciclo con
carbón limpio, e irá disminuyendo conforme pasa el tiempo . Entre
mayor sea el tamaño del carbono, mayor será el tiempo necesario
para poder usar su potencia de adsorción.
El tamaño de las unidades (columnas) depende principalmente de
cuatro factores : tiempo-de contacto, tasa de carga hidráulica,
altura de la columna y numero de unidades.
El tiempo de contacto se calcula generalmente sobre la base del
volumen ocupado por el carbón activado en la columna ; los valores
más usuales del tiempo de contacto van de- 15 a 35 minutos,
'dependiendo de las características del agua a tratar y la calidad
del afluente deseado . En su aplicación en tratamientos terciarios
y si el efluente deseado es de 10 a 20 mg/1 de O01, el tiempo de
contacto será de 15 a 20 minutos, si la OQO del efluente deseado
es más baja de 5 a 15 mg/1 el tiempo de retención será de 30 a
35 minutos . Cuando se usa el carbón activado en un sistema de
tratamiento físico-químico sólo el valor más típico es de 30
minutos de contacto.
•
En las columnas de carbón de flujo ascendente se tienen valores
de la tasa de carga hidráulica que van de 2 .5 a 6 .8
1/m° seg,
con respecto a la sección transversal del lecho . Para columnas
con flujo descendente los valores de carga hidráulica van de 2 .0
a 3 .3 1/m a seg ..
La altura de la columna varía considerablemente, dependiendo
principalmente del tiempo de contacto del carbono, y se considera
que la altura minima
es de 3 .0 metros, con valores de 4 .5 a 6 .0
metros como
más usuales . La relación minima recomendada de la
altura con respecto al diámetro de la columna es de 2 :1 . También
es necesario dejar un espacio libre en la columna para la
expansión del lecho durante el retrolavado, equivalente al 10-50
X del volumen del carbono.
los
\
Asi mismo, se recomienda un mínimo de dos columnas en paralelo
para cualquier tamaño de planta y poder asegurar la calidad del
efluente cuando una columna quede fuera de servicio durante la
extracción del carbono gastado que irá a regeneración (fig.
3 .34).
3 .7 Filtración.
3 .7 .1 Generalidades.
La filtración es el proceso mediante el cual es posible remover
las sustancias en suspensión del agua al pasar a
través de un
medio poroso que puede ser arena, antrancita, resinas o tierra de
diatomeas .
7'3
DIAMETRO INTERIOR DE LA COLUMNA
INFLUENTE
CO
1
t
No .2
No . l
1
N o. 3
l0'
5' -
1
EFLUENTE
CE
1
2
SALIDAS PARA MUESTREO
FIG .3 .34 COLUMNAS DE CARBON ACTIVADO
74
•
La filtración ha sido y es muy usada en los sistemas de
potabilización, en los sistemas de ablandamiento y más
recientemente en los sistemas de tratamiento de las aguas
residuales como un pulimento a los procesos biológicos o
formando parte de los procesos físico-químicos después de la
coagulación.
Los mecanismos involucrados en la filtración dependen de las
características físicas y químicas del material suspendido, del
medio filtrante, de la tasa de filtración y de las
características físicas del agua.
La filtración puede ser llevada a cabo por gravedad o a presión,
dependiendo de la cantidad de agua que será filtrada, de la
cantidad y tipo de material suspendido a remover y del espacio
disponible para las instalaciones.
El material suspendido que queda atrapado en el medio filtrante
es removido por un retrolavado del filtro, es decir, pasando agua
filtrada por el medio filtrante en sentido inverso hasta sacar el
material atrapado ; en muchas ocasiones también se incluye un
lavado superficial del medio para eliminar la torta de sólidos
formada en la parte superior.
- Filtros por gravedad.
Para un filtro lento de arena la tasa de filtración es de 0 .04
1ps/m ° (0 .06 GPM/pie°) en cambio en un filtro de alto rendimiento
es de 1 .4 a 2 .0 1ps/m ° (2 a 3 GPM/pie s ) con medic) , de arena, pero
si usamos antracita el valor
llega hasta 8 .1 1ps/m ° (12
GPM/pie°).
Para el retrolavado la tasa mínima es generalmente de 10 lps/mi
(15 GPM/pie °) y será satisfactoria cuando se produzca un 50% de
la expansión
del medio .
La periodicidad del retrolavado
dependerá del tipo y cantidad de la materia suspendida, de la
profundidad de lecho, y del tamaño de la arena principalmente . En
una planta bien operada, únicamente se requiere del 2 al 3 X del .
volumen filtrado en el retrolavado.
- Filtros a presión.
Los filtros a presión operan con los mismos principios que los
filtros por gravedad y consisten de un tanque a presión,
horizontal o vertical, que contiene al lecho filtrante y está
equipado con un sistema de distribución y recolección del agua,
válvulas de alivio de aire, medidores de presión, válvulas de
muestreo y mirillas de vidrio.
La tasa de operación de un filtro a presión va de 1 .4 a 2 .7
lps/m e
(2 a 4. GPM/pies ) . Se usa el tipo vertical cuando el área
de lecho es de menos de 860m° (SO pie °) y el horizontal para
áreas mayores . La tasa de retrolavado es de 5 a 10 lps/m ° (7 .5
a 15 GPM/pie°) .
75
3 .7 .3 Criterios de diseño.
En el diseño de un filtro se deben de considerar los siguientes
factores : características del medio filtrante y modo de
operación.
- Medios filtrantes.
La elección de un medio filtrante debe basarse en su durabilidad,
el grado de purificación deseada, la duración de los ciclos de
filtración y facilidad de lavado a contracorriente . El medio
ideal deberá ser de tamaño y naturaleza tales que sea capaz de
producir un efluente de calidad satisfactoria, retener la máxima
cantidad de sólidos y poder limpiarse con facilidad empleando la
minima cantidad de agua para lavado.
•
El tamaño del medio filtrante viene determinado por su tamaño
efectivo que es el del tamiz, expresado en milímetros, que deja
pasar un 10% de los granos de peso . La uniformidad del tamaño se
determina por el coeficiente de uniformidad que es la relación
que existe entre el tamaño de grano, tal que el 60% es menor a
el, y el tamaño efectivo . Los materiales finos producirán mejores
efluentes, pero darán lugar a mayores pérdidas de carga en las
capas superiores del medio filtrante, por lo que los ciclos de
filtración serán más cortos . Por el contrario, los materiales
gruesos permiten una mayor penetración del fl6culo, mejor
utilización de la capacidad de almacenamiento del filtro, mayor
duración de ciclos de filtración y lavado a contracorriente más
sencillo.
La arena es el medio filtrante más barato y por tanto ha sido .•
ampliamente utilizado . La arena a emplear en los rápidos debe
estar libre de suciedad, ser dura y resistente y preferiblemente
estar constituida por cuarzo o cuarcíta . No deberá perder más del
5X en peso después de estar en solución de acido clorhídrico al
37X durante 24 horas.
El espesor . del
lecho . de arena,
cuando se emplea 'esta
exclusivamente, varía de 60 a 70 cm en la mayoría de los casos ..
En el tratamiento dé aguas residuales se suelen emplear tamaños
de 0 .35 a 0 .60 mm y coeficientes de uniformidad no superiores a
1 .70 ni inferiores a 1 .30.
La antracita se ha empleado como sustituto de la arena en
muchas plantas de tratamiento y puede utilizarse conjuntamente
con aquella y otros materiales en los filtros de medio filtrante
mixto . La antrancita para filtros mixtos tiene un tama go de 1 .0
a 1 .1 mm con profundidades de 45 a 75 cm y un coeficiente de
uniformidad igual o inferior a 1 .75 . Cuando se emplea sin otros
materiales el tamaño de los lechos de antrancita gruesa varía
de ' 1 .3 a 1 .7 mm con profundidades de 90 a 150 cm.
76
El granate es un material denso, de peso específico 4 .2 que puede
utilizarse en filtros de medio mixto . El tamaAo varía de 0 .25 a
0 .40 mm con profundidades de 5 a 10 cm . Su costo relativamente
elevado,
su poca disponibilidad
su alta densidad hacen
impracticable la utilización
de este material como único
constituyente del medio filtrante.
Al lavar a contracorriente los filtros normales de material
granular, las partículas más finas tienden a depositarse en la
capa superior y las de mayor tamar► o en el fondo . Esta
clasificación es desfavorable ya que las partículas que no sean
retenidas podrán atravesar el filtro, con lo que la mayor parte
del medio filtrante es inutilizado . La retención de sólidos, en
las capas superiores conduce a pérdidas de carga mayores de que
las que se producirían si los sólidos estuvieran distribuidos a
través del
filtro .
Esta clasificación desfavorable puede
invertirse hasta cierto punto, por empleo de dos
o más
materiales de densidad distinta, seleccionados de tal forma que
las partículas de mayor tamaño sedimenten más lentamente que las
pequeñas . Los filtros de medio mixto suelen emplear antrancita
(peso específico = 2 .6) e incluso pueden tener granate (peso
especifico 1 .5) y arena silica ( peso específico = 2 .6) e incluso
pueden tener granate (peso específico = 4 .2).
•
ti
Los filtros de medio mixto no son filtros profundos verdaderos,
pero proporcionan dos o tres superficies de filtro con huecos
progresivamente menores, lo que permite un empleo efectivo de
una mayor fracción de volumen . Los ciclos de filtración son de
duración proporcionalmente mayor y las pérdidas de carga menores
que aquellas de filtros de un solo material filtrante . Puesto que
se espera encontrar sólidos en diversos planos a través del
filtro, así como en su superficie, los sistemas de lavado a
contracorriente deben ser seleccionados de manera que sean
capaces de eliminar tales acumulaciones de sólidos.
Generalmente un filtro es considerado un pulidor, sin embargo, la
filtración directa de líquidos con un alto contenido de sólidos
suspendidos (10mg/1) es cada vez más común . Debe mantenerse en
mente que las cargas de ' sólidos más altas llenarán rápido los
intersticios del medio filtrante causando pérdidas de carga . Por
lo tanto, ,mientras un filtro maneje una alimentación baja de
sólidos suspendidos (10 mg/1) puede tener un ciclo de 3 o más
días retrolavados, a cargas de 50 a 100 mg/1 de sólidos en el
liquida puede requerir
que el mismo filtro sea retrolavado en
horas . Los filtros de medio dual con una gruesa capa de
antrancita sobre una capa más fina de arena son lo má
convenientes para altas cargas de sólidos.
En filtros con medio dual se deben tomar en cuenta dos
consideraciones de 'tamaño para cada medio : 1) se recomienda
relaciones de d90% antrancita/d1OX arena =3 .0 para tener un
intermezclado parcial . 2) Se debe relacionar el d9OX
antrancita y d90% arena de manera que ambos medios sean
fluidizados en el mismo grado durante el retrolavado y a la misma
77
tasa (a90% es el tamaño de grano, tal que el 90% es menor a él).
•
En los medios duales por lo general se emplean las siguientes
profundidades de lecho : 30 a 60 cm de antrancita y 15 a 40 cm de
arena.
El medio filtrante está soportado por una capa de grava, de una
profundidad y graduación especifica o boquillas que permiten
que al agua filtrada pueda fluir hacia los canales de recolección
y que el agua de lavado se diriga hacia
el lecho de filtración
de modo más o menos uniforme . En la fig . 3 .35 .
se muestran los
tipos más comunes de soporte y drenaje inferior.
Soporte de grava.
PROFUNDIDAD
1/12'
4"
1/8"
3"
2 1/2"
3 1/2"
4 1/2"
6"
TAMAPiO
-
1/4"
1/4"
1/4' - 1/2"
1/2' - 3/4'3/4" - 1 1/21 1/2" - 2 1/2"
Para calcular el área de filtración se usa la ecuación:
A =
1,000 Q/Da
Donde:
(4 = área total delfiltro
0 = flujo de diseno
Oa= carga hidráulica
MF
(M a/seg)/6M n
(1/seg)/M
Las pérdidas de carga se calculan con la siguiente ecuación:
H = LK`(a/g)VC(1-f)
8/f o9(6/b) 8
N
E
(Xi
/(Di) o
Donde:
H
L
a
V
C
b
= pérdida de carga en medio limpio
= profundidad del medio
= viscosidad cinemática
= velocidad del fluido a traves del medio
= porosidad
= esfericidad
Xi = fracción de par•ticulas de tama :,o
K' = coeficiente
g = aceleración de la gravedad
Di = diámetro de partículas
78
m
n~
cre o /seg
n/seg
adimensional
ad imensiona1
adimensional
adirnensíonal
cm /sego
cm
CAPA DE GRAVA
SOPORTE
DE CONCRETO
GRAVA I-1/4 "
NIPLE PVC
ARENA
ARENA
PISO REAL
~ iii~~~\~~~~aiia~iiii~~~~
1~~~~~\~~~~/~~
BOQUILLAS
FIG .3 .35 SOPORTES DE FILTROS
79
BLOCK POROSO
ACANALADO
Para antracita se emplea 0 .5 y arena 0 .4 y la esferecidad es 0 .7
para la primera y 0 .8 para la segunda.
Para la pérdida de carga de medio fluidizado durante el
retrolavado se emplea la formula:
He =
Le(Sg- 1)(1 -fe)
Donde:
He
Le
Sg
fe
=
=
=
=
pérdida de carga en medio fluidizado
profundidad del lecho expandido
gravedad específica del medio filtrante
porosidad del lecho expandido -
•
•
80
m
m
adimensional
adimensional
4 . ALTERNATIVAS DE MODULACION
•
4 . ALTERNATIVAS DE MODULACIÓN
•
4 .1
Limitaciones para el uso del proceso físico-químico.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales a base del proceso
físico-químico, generalmente no son empleadas para tratar los
efluentes municipales, por los altos costos de reactivos
químicos, energía, operación, mantenimiento y las necesidades de
mano de obra especializada que se requieren.
Lo anterior hace que su empleo sea exclusivo para eliminar
determinadas sustancias indeseables en el agua residual, para su
posterior tratamiento por los métodos convencionales
(biológicos).
Partiendo de los argumentos anteriores, las modulaciones que se
propondrán no serán para caudales grandes, o mejor dicho para
caudales de poblaciones medianas y grandes ; el empleo de este
tratamiento será para los siguientes casos:
a)
Centros de poblaciones cuya variación de generación de aguas
residuales presentan grandes variaciones estacionales, que
ocasionen la imposibilidad de operar sistemas de tratamiento
biológico u otro más económico.
b)
El proceso físico-químico se justificará para el tratamiento
de aguas residuales municipales en los casos que se desee
una mejor eficiencia de remoción de contaminantes para
posibles reusos de aguas
tratadas
en actividades
industriales.
c)
Eliminar
determinadas sustancias que interfieran en el
tratamiento de aguas residuales en el proceso biológico.
d)
Homogenizar volumen y calidad del agua para los diferentes
tipos de efluentes que se recolecten en los alcantarrillados
municipales, principalmente cuando exista influencia
industrial.
•
,4 .2 Análisis para diferentes capacidades de modulación
De acuerdo con las limitantes anteriores las modulaciones que se
proponen para diferentes unidades que integran los procesos
físico-químicos serán para gastos pequeños, ya que no se conciben
como tratamientos completos.
La definición de la modulación, a diferencia con los otros
proyectos tipos diseñados para otros procesos biológicos no
será en base a los servicios de agua potable y alcantarillado con
que cuenta una población, por las características propias del
proceso .
•
81
Sin embargo, se partirá de la base de que el proceso
fisico-químico dará servicio a una pequeña población o a una
instalación turistica lo que implica gastos pequeños . Para tal
efecto se tomará como población máxima de diseño 7 500 hab ., por
las sigúientes razones:
a)
De acuerdo con el cuadro 2 .11, página 34 de la publicación.
"Control de la Contaminación del Agua en México" de la
propia SEDUE, se indica que el 14,3X de la población total
del país son centros dispersos menores de 1 000 hab . y el
16% son centros de población cuya población fluctúa entre 1
000 hab . y 15 000 hab.
b)
Al diser,ar para una población máxima de 7,500 hab.
implícitamente se podrá cubrir una población hasta de 15 000
hab . ya que el diseño del proyecto tipo será a base de
módulos ; con lo que se tendrá cubierto 30 .3 % de la
población total del país, con estas características.
c)
Por las características del proceso físico-químico no es
posible formar trenes rigurosos de tratamiento como se hace
en los procesos biológicos.
d)
Los procesos fisico-químicos se diseñan en función de
necesidades o requerimientos de calidad de agua
queremos obtener, de tal manera que a veces con
neutralización es suficiente como tratamiento o es la
para iniciar un proceso biológico.
las
que
una
base
4 .3 Definición de modulación de proyecto tipo.
Con el fin de concretar un sistema de tratamiento a base del
proceso físico-químico se definirán los trenes de tratamiento en
base a los cinco prototipos propuestos y aceptados por la
supervisión de SEDUE, los cuales se describen a continuación:
PROTOTIPO 1
- pretratamiento
- estación de bombeo
- filtro lento
PROTOTIPO 2
--pretratamiento
- estación de bombeo
- filtro lento
- preparación de lechada de cal
- dosificación de reactivos
PROTOTIPO 3
- pretratamiento
- estación de bombeo
82
-
sedimentación primaria
acondicionamiento de lodos
deshidratado de lodos
reactivos para acondicionamiento de lodos
PROTOTIPO 4
- pretratamiento
-
estación de bombeo
neutralización
sedimentación primaria
filtro lento
acondicionamiento de lodos
deshidratado de lodos
preparación de lechada de cal
dosificación de reactivos
PROTOTIPO 5
•
- pretratamiento
- estación de bombeo
- neutralización
- mezcla rápida
- clarifloculador
- filtro lento
- acondicionamiento de lodos
- deshidratado de lodos
- preparación de lechada de cal
- reactivos mezcla rápida
- reactivos para acondicionamiento de lodos
Los gastos de diseño se proponen que sean los siguientes:
Para 7, 500 habitantes
- dotación 175 1/hab-d
- Aportación de aguas residuales 150 1/hab-d
Q = (7,500 hab)(156 1/hab-d)(1 d / 84,400 s) = 13 .02 lps
Con base en el mismo procedimiento se determinaron los caudales
para :
3,750 hab
1,875 hab
Q = 6 .52 lps
Q = 3 .26 lps
Por lo tanto los caudales de diseño que regirán el
dimensionamiento de cada uno de los procesos unitarios
involucrados en los prototipos descritos serán:
•
Q = 13 :02 lps
Q = 6 .51 lps
Q = 3 .26 lps
83
5.
•
•
IM6EMIERIA BASICA
5.
INGENIERIA BASICA
5 .1 Igualación o Regulación
1 .
Calculo de volumen del tanque de igualación o regulación
v = C (O - Q) . +
donde :
Q
O
t
V
a) Calculo
=
=
=
=
- (D ., 3 t
(1)
gasto medio de salida
gasto de entrada
intervalo de tiempo
volumen
de Q
0 = E 0i / n
donde :
EQ
(2)
+
= 0, + Oa + Oa +
Q .,
n = número de intervalos de tiempo
Ejemplo :
Q1
Q2
Q3
04
o5
06
Si
=
=
=
=
=
=
0 .055 m/s
li
0 .060
0 .080 rtl/s
0 .100 m''5/s
0 .080 m,'' /s
0 .070 ts% i/s
EQ = 0 .445 11'Vs
Estos gastos se tomaron cada 4 horas durante 24 horas, , por lo
tanto, n= 6 y t= 4
Asi, con la ecuación 2
Q = 0 .445 / 6 = 0 .74 m$ /s
b) Calculando las diferencias Q - O
-Q = 0 .055 - 0_074 = - 0 .019 mli /s
0 .060 - 0 .074 = - 0 .014 M.-5 /s
•
Q = 0 .030 - 0 .074 =
0 .006 tri''s
0 .026 +sr /s
Q .v.- 0 = 0 .100 - 0 .074 =
Q = 0 .080 - 0 .074 =
0 .006 rrP'/s
O tt,Q , - Q = 0 .070 - 0 .074 =
0 .004 m-l'/s
Oa - Q =
cl Calculando las sumas acumuladas de 0 - O
q , - 0 - 0 .019
• 0 .014
- 0 =
0 .006
84
-
0 .019 M,2'/s
0 .033 Mz /s
- 0 .027
2.(O - L:.)
Q4 - Q =
0 .026
Om - (b =
0 .006
Q , - 0 = - 0.004
- 0 .001 ms /s
0 .005 ma /s
0.001
/s
De los últimos resultados se observa que el mayor deficit es
-0 .033, es decir :
(Q - ®)d
' y el mayor exceso :
por lo tanto,
0 .033 me. /s
=
(Q - Q) . = 0 .005 m a/s
aplicando la ecuación (1) se tiene:
V = (0 .005 rna /s + 0 .033 mz /s) (4 hr) (3600 .s/hr) = 547 .2 mz
se vaciarán los datos de U y los resultados de los incisos (b) y
(c) en la tabla 5 .1
2.
Calcular los volúmenes por unidad de tiempo almacenados en el
tanque, al término de cada intervalo.
El volumen almacenado por unidad de tiempo en el tanque al final
de un intervalo de tiempo está dado por la siguiente ecuación:
•
Da =
Qpp
+ ((l - Q)
°
=
(3)
donde:
©pp = volumen almacenado en el tanque al final del periodo previo
Qa = volumen almacenado por unidad de tiempo al final de un
intervalo de tiempo
En la columna 14) se observa que en el intervalo de 8 a 12 hr el
tanque estará vacío, por lo tanto el gasto almacenado al final
del intervalo 8 a 12 hr es:
De la ecuación (3)
= 0 .000 + (0 .08 - 0 .074) = 0 .006 ma /'s
= 0 .006 + ( 0 . 10 - 0 .074) = 0 .032 m /s
(ía .e,-r•xo = 0 .032 + (0 .08 - 0 .07ti}} = 0,038 mos 3 s
Cta zo—e<. = 0 .038 .+
(0 .07 - 0_0743 = 0 .034 ma /s
Oa m_,
= 0 .034 1- (0 .055 - 0 .074) = 0 .015 ma .'s
Oa
r,
= 0 .015 + (0 .060 - 0 .074) = 0 .001 er /s
Qa tu,_ , g
3.
K
La concentración y carga de la D80 con que el agua sale del
tanque durante cada intervalo
=
C (1 t
•
K
t
=: (150
mcg/ .t ) (
1
C3C30
1/ per'j )(
t3 . t;5 5
8
ntg (
5
s
)( 144il0
s /hr
)(
t
1 Kg/ á x 18 " mg)
Kg/hr
K : = 29_7
•
(ISO) (0 .06) (4400/4 . (I/1000) = 38
(250) (0 .08) (14400/4 ) (1/1000) = 72
Ka = (300) (0 .10) (14400/4) (1/1000) = 108
Km = (275) (0 .08) (14400/4) (1/1000) = 79
)=.$ =
Km
Km = (200) (0 .07)
(14400/4)
(1/1000) =
.88 Kg/hr
.00 Kg/hr
.00 Kg/hr
.20 Kg/hr
50 .40
Kg/hr
La carga corregida se calculó de la siguiente manera:
(5)
Kc = Cc (1 t
donde :
Kc = carga corregida
. Cc = concentración corregida de un contaminante
Cc = (CC + Qapp Cpp) / ((] + Qapp)
donde :
Cpp = concentración del agua almacenada en el
periodo previo
Cpp,O _, Q
= C
(0 .08)
(250) +
0
3
/
C
0 .08
+ 0 .000
3
= 250 .0 mg/1
Cpp + $ -,a = C(0 .10)(3001+(0 .006)(250)1 / (0 .10+0 .006] = 297 .2 mg / 1
Cpp,d-ao =
(( 0 .08)(^2 75)+(0 .032)(297 .5)3/(0 .08+0 .0323 = 281 .3 m g /1
Cpp so-av = [(0 .07)(200)+(0 .038)(281 .3)]/C0 .07+0 .0383 = 228 .6 mg /i
•
Cppo-n
= C(0 .055)( 150) +(0 .034)(228 .6)]/C0 .055 +0 .034] = 180 mg/1
C P p o-a
= C(0 .060)(180)+(0 .015)( 180 .0) ] /C0 .060 +0 .015] =
180 mg / 1
La carga corregida de DBO a la salida del tanque para cada
intervalo de acuerdo a la ecuación (5) es:
Kc, =(180 mg/l)(1000 1 /ma ) (Kg/1x106 axeg) (0 .074 m2'/s)(14400 s/4 hr)
Kc, =
Kc s =
Kc a =
Kca =
Kc a =
Kc 6 _
5 .2
(180)
(180)
(250)
(297)
(281)
(220)
(0 .074)
(0 .074)
(0 .074)
(0 .074)
(0 .074)
(0_074)
(14400/4)
(14400/4)
(14400/4)
(14400/4)
(14400/4)
(44400/4)
(1/1000) = 47 .95
(1/1000) = 47 .95
(1/1000) = 66 .60
(1/1000) = 79 .12
(1/1000) = 74 .85
(1/1000) = 60 .74
Kg/hr
Kg/hr
Kg/hr
Kg/hr
Kg/hr
Kg/hr
Neutralización a base de lechada de cal
Determinar las propiedades
usar en el proceso.
neutralizantes de la cal que se
vaya a
a) Tomar una muestra de la cal y preparar una solución de
concentración tal .que permita ser manejada convenientemente
por el equipo de que pueda disponerse en la instalación real.
86
TABLA
1
2
t
r
6AST0
Ow)
(as/seg)
S .1
T
6
7
1
5
8
T
3
4
C,
(0 - 0)
E(0 - 01
Oa
CARGA K
Cc
Kc
9
(DO)
( . s/seg)
(~ s/seg)
(9 a /seg)
(Kg/hr)
(mil)
(Kg/hrl
0-
4
0 .055
150
-0 .019
-0 .019
0 .015
29 .70
180
47 .95
4-
8
0 .060
180
-0 .014
-0 .033
0 .001 : 0
38 .88
180
47 .95
8 - it
0 .080
250
0 .006
-0 .027
0 .006
72 .00
250
66 .60
12 - 16
f
0 .100
300
0 .026
-0 .001
0 .032
108 .00
297
79 .12
16 - 20
0 .080
275
0 .006
0 .005
0 .038
79 .20
281
74 .85
20 - 24
0 .070
200
-0 .004
0 .001
0 .034
50 .40
228
60 .74
EQ = 0 .445
b) Agregar pequeños incrementos medidos de suspensión a 500 ml
de agua residual, agitar y medir el pl-1 después de cada
dosificación hasta que el pH se estabilice . Registrar el pH
de estabilización y proseguir agregando suspensión de cal
hasta que se alcance un pH = 10
Con los resultados de este experimento hacer una gráfica de pH
mg de cal/litro de agua residual, como la que se muestra en
la Figura 5 .5
vs .
Determinar el tiempo en que se completa la reacción:
a)
Se usa la gráfica obtenida anteriormente, para determinar la
cantidad de cal que debe agregarse a una muestra de 500 ml
para obtener el pH deseado
b)
La cantidad de cal asi determinada se agrega a la muestra, se
agita continuamente, y se mide el tiempo en que se estabiliza
el pH
Este dato re p resenta el tiempo de mezclado necesario
Determinar la potencia requerida en el mezclado
R = (K/gc) W Zrr' Om
donde :
P =
K =
potencia, ft -lb/seg
coeficiente de mezclado
W = peso unitario de la mezcla,
•
n
=
velocldad
Cl
=
diAmetro
angular, rps
del impulsor,
87
ft
!b/pae?'
Ejemplo:
El gasto de desechos líquidos de
Industrial es de 6 1/seg
una
cierta instalac .ón
Mediante pruebas de laboratorio se encontraron los resultados
en la Figura 5 .5, se desea neutralizar los desechos
hasta alcanzar pH .= 7
mostrados
Determinar:
a)
b)
c)
La
El
es
La
cantidad de cal consumida,
volumen del tanque de reacción, si el tiempo de contacto
de 5 minutos, y
potencia necesaria en el impulsor del mezclador
Datos :
K
D
W
n
=
=
=
=
0 .4
2 .5'ft
69 .5 1/f is
4 rpm
a) Cantidad de cal consumida
En la figura 5 .5 se lee que para un pH = 7 se requieren 2250 mg/i
por tanto para
de cal para tratar 1 litro de agua residual,
tratar 6 1/seg se requerirán:
•
{6 1/sl(2250 mg/l)(1 Kg/10°1 mg)(86400 s/día) = 1166 Kg cal/dia
b)
El volumen del tanque de reacción, si el tiempo de contacto
es de 5 minutos
Volumen del tanque de mezclado = (gasto)
(tiempo de mezclado)
V = (6 1/seg) (60 seg/1 min) (5 min) = 1800 1
c)
Potencia necesaria para el impulsor de mezclado
P = ( K/g ) ( W ) ( n a ) ( d° )
P
=
(0 .4/32 .2)
(69 .5) (4) (2 .5) 6 =
(seg°/ft) (lb/ft) (1/seg)
5,396 lb ft /seg
(ft)° := lb ft /seg
P ., (5,396 lb ft /se~j) Al t-.P/55 0 lb ft /seg) = 9 .8 HP
5 .3 Lechos de piedra caliza
1 . Determinar experimentalmente la profundidad del lecho en
función de las características del influente y del reactante.
•
Los experimentos se efectúan en columnas de filtración
a 6" de diametro, como se muestra en la Figura 5 .1
38
de 4-
a)
•
•
La
caliza
triturada
(1" a 2" de diámetro), previamente
lavada, se coloca en dichas columnas para tener- . una
profundidad (0 .3 a 1 .5 m)_ El diámetro , de las columnas debe
ser de 10 a 15 cm.
b)
Se alimenta agua residual a las columnas en forma ascendente
o descendente, según se piense hacer en la realidad . El gasto
por unidad de sección recta (carga superficial), se varia
entre 50 y 100 gal/hora/pie a
c)
Se mide el pH del efluente de cada columna hasta que éste se
estabilice.
d)
Después de cada prueba se remueve la caliza de cada columna y
se registra el peso utilizado.
Los resultados de este experimento permiten dibujar una gráfica
que represente el
valor del pH del efluente en función de la
carga superficial y la profundidad del lecho_ Esta gráfica
(Figura 5 .2) es el principal elemento de diseño.
2.
Para el pH deseado en el efluente se determinan, usando la
gráfica de diseño, las cargas superficiales que corresponden
a cada profundidad de lecho.
3.
Se calcula el área necesaria de lecho de neutralización en
función del gasto real, para cada
carga superficial
determinada en el paso anterior.
•
Area = Gasto / carga superficial
4.
Se calcula el volumen requerido de caliza, para cada una de
las profundidades consideradas.
5.
La profundidad óptima se determina graficando los gastos por
unidad de volumen de caliza, contra las
profundidades
correspondientes, el máximo gasto unitario corresponde a la
profundidad óptima . (Figura 5 .3)
6.
Se gráfica el volumen a peso de caliza requerido por cada
1000 galones de agua residual contra el pH del efluente para
Esta gráfica
(Fi gura 5 .4), puede
la prufundidad óptima .
usarse para determinar el pH en el efluente.
Ejemplo:
Los desechos líquidos de cierta industria tienen una
concentración 0 .1 N de HraSO4 . Si el gasto por tratar es de 50
gal/min y el pH final debe ser 6 .0, determinar:
a)
La profundidad mas económica del filtro
•
89
b)
Los volúmenes de caliza que debe tener el lecho, si el pH
final se varia
c)
La cantidad cae caliza consumida por día, para un pH = 6 en el
ef luente
Datos :
Gl = 50 gal/min = 3000 gal/hr
pH = 6
H a GOa 0 . 1 N
a)
Calcular la profundidad más económica del filtro
a-1
Determinar experimentalmente la profundidad del lecho en
función de las características del influente y del reactante
(Figura 5 .2)
a .2
Determinar, usando la gráfica de diseño (Figura .5 .2) . las
cargas superficiales que corresponden a cada profundidad de
lecho para el pH deseado en el efluente.
Para pH = 6'
profundidad del lecho
(ft)
hr)
0 .5
.0
2 .0
3 .0
4 .0
1
carga superficial
(gal/ftc
65
250
1040
1800
2100
a .3 Calcular el área necesaria de lecho de neutralización para
cada carga superficial
A = O / carga superficial
Para profundidad de 0 .5 ft;
A =
(3000
PROFUNDIDAD DEL LECHO
(ft)
gal/hr)/(65
gal/ft$
hr) = 46 ft 5
CARGA SUPERFICIAL
(gallft$ hr)
0 .5
1 .0
2 .0
3 .0
4 .0
65
250
1040
1800
2100
.
AREA
(ft° )
46 .00
12 .00
2 .90
1 .67
1 .42
a .4 Calcular el volumen requerido de caliza para cada una de .as
prufundidades consideradas
V = A x profundidad.
Para una profundidad de 0 .5 ft
V = (45- s•k°) (0 .5 ft) _ 23 ft°
90
PROFUNDIDAD DEL
LECHO
•
SUPERFICIAL
(ft)
(ft°)
(ft)
46 .00
12 .00
2 .90
1 .67
1 .42
23 .0
12_0
5 .G
5 .0
5 .7
(ga1/ft'a
hr9
65
250
1040
1800
2100
0 .5
1 .0
2 .0
3 .0
4 .0
a .5
VOLUMEN. DE
CALIZA
AREA
CARGA
Calcular el gasto por volumen unitario
Gasto por volumen unitario = O / volumen de caliza
Para una profundidad de lecho = 0 .5 ft
Gasto por volumen unitario = (3000 gal/hr)/(23 -ft)
Gasto por volumen unitario = 130 gal/hr ft
HSi=
PROFUNDIDAD
DEL LECHO
(ft)
CARGA
SUPERFICIAL
( gal/ftg hr-)
65
250
1040
1200
2100
0 .5
1 .0
2 .0
3 .0
4 .0
a_6
AREA
(ftc )
46 .00
12 .00
2-90
1 .67
1 .42
VOLUMEN
DE CALIZA
(ft 2c )
GASTO POR
VOLUMEN UNIT.
(gal/hr ft)
23-0
12 .0
5 .8
5 .0
5 .7
130
250
517
600
526
gastos
por volumen
En esta gráfica se observa que la profundidad
óptima es 3
(3raficar
las profundidades contra
unitario Figura 5 .3
los
ft .
b)
Los volúmenes de caliza que debe tener el
del efluente se varia
lecho,
si el pH
b .1 Leer los valores de carga superficial correspondientes a pH
un lecho de 3 ft de
considerando
y 9i
5, 6,
7,
8,
prLFf und idad de la figura 5 .2
carga superficial
(gal/hr
`3000
1850
1500
1220
860
W
6
7
•
9
91
f
t''s
)
b .2
Calcular el gasto por volumen unitario de caliza
carga superficial
Gasto por volumen unitario =
profundidad del lecho
Para pH = 5
3000 gal/hr ft'a
Gasto por volumen unitario =
= 1000 gal /hr ft o,'
3 ft
pH
carga superficial
(gal/hr 1'1 0 )
5
6
7
8
9
3000
1850
1500
1220
860
gasto por volumen
unitario
(gal/hr ft 2')
1000
617
500
407
287
b .3 Calcular el volumen de caliza por 1000 gal/hr de desechos
para un pH = 5
1000 gal/hr
1000 gal/hr
1 ft'''
x
para un pH = 6
617 gal/hr
1000
gal/hr 1 ft .
x
x = 1 ft
x = 1 .63 ft
para un pH = 7
500 gal/'hr
1000 gal/hr
1 ft
x
x = 2 ft
por lo tanto.
pH
. CARGA
SUPERFICIAL
(gal/hr ft 4l )
5
3000
6
1850
7
1500
S
1220
8
60
GASTO POR VOL . VOLUMEN DE CALIZA POR
UNITARIO
1000 gal/hr DE DESECHOS
(gal/hr
1000
617
500
407
287
ft)
(ft)
1 .00
1 .63
2 .00
2 .46
3 .50
\
c)
•
La cantidad de caliza : consumida por día, para un pH = 6 en
el ef luer te
Uat'os :
© = 3000 gal/hr
ph del efluente = 6
Concentración H 2SO ., IN
El peso molecular de H QSOq
1
Si la
forma :
= 98 gr
eq-gr H SSOa = 98 g/2 = 49 gr
Normalidad de una solución se expresa de la siguiente
Normalidad = No . equivalentes-gr / litro
entonces una solución 0 .1 N de HeSOq contendra 0 .1 eq-gr de H2 SC4
en un litro de solución, es decir 4 .9 gr de HeSO ., por litro
ASí el peso de ácido neutralizado es:
gal
3000
hr
3 .785 1
,.
4 .9 gr HgSO4 ,
1 lb
x
x
1 gal
1 I
24 hr
x
453 gr
= 29453 Ib/d'sa
I día
Si se supone que la caliza usada tiene una reactividad del 60%,
el consumo de caliza sera:
(2945 lb /dia)
(50/49) (1/0 .6) = 5013 lb /dl.a,
5 .4 Sedimentación primaria
Los estudios de sedimentación en laboratorio se llevan a cabo en
una columna del tipo mostrada en la Figura 3 .16 . Se recomienda un
diámetro minino de 12 .70 cm para minimizar . los efectos de pared.
La columna está provista de llaves a diferentes profundidades
para la toma de muestras.
Al. in,lciar la prueba, la concentración de sólidos dene ser lo mas
*uniforme posible, lograndose esto por medio de inyección de aire
en la parte inferior de la columna . Es también esencial que la
temperatu r a se mantenga constante en el lapso de
la prueba, para
eliminar interferencias en el proceso de sedimentación debido a
corriente termita.
•
A continuación se presenta la secuencia
determinar los parámetros de diserto :
93
de
calculo para
1. Caracterización cualitativa y cuantitativa de las
residuales.
aquas
2. Efectuar en tres muestras de agua residual y con diferentes
concentraciones de sólidos suspendidos, las pruebas de
sedamentabilidad.
3. Recolectar muestras a diferentes intervalos de tiempo en cada
una de las llaves de muestreo por un lapso de 120 minutos.
4. Determinar la concentración de sólidos suspendidos en las
muestras y expresarlo como porcentaje removido y graficarlos
contra sus tiempos y tirantes de muestreo respectivo (Figura
3. 17)
•
5. Los valores de carga superficial y tiempo de retención para
diferentes porcentajes de
remoción,
son calculados de la Figura
3 .20 de la siguiente manera : La carga superficial a velocidad de
sedimentación Vo, es el tirante efectivo del cilindro de prueba
dividido entre el tiempo requerido para que un cierto porcentaje
de sólido se sedimenten a esta profundidad . Todas las partículas
que tengan una velocidad de sedimentación V menor que Vo serán
removidas en una proporción V/Vo . De acuerdo a lo anterior, para
un tiempo de retención y un tirante de sedimentación dados, un
cierto porcentaje de los sólidos suspendidos serán removidos
totalmente .
Por cada
10% de remoción adicional, las partículas
serán removidas en una proporción igual a la relación de sus
velocidades (V/Vo)
o en una proporción igual a la relación de su'
profundidad media de sedimentación al tirante efectivo (d/d 0 ) la
que en forma matemática se expresa coma:
Relación total de S .S_ (%) = % r roaaa
La carga hidráulica
sedimentación elegida.
+ d, /do ( 10)17
/do (10)dm/do (10)
es determinada por la velocidad de
6. Calcular para diferentes tiempos de retención la , remoci6 de
sólidos suspendidos y
. cargas hidráulicas superficiales y
graficarlos (Figura 3 .17)
7. Con el uso de estas gráficas se puede calcular el tiempo de
retención y la carga superficial de
acuerdo al porcentaje de
remoción deseado.
S . Para las condiciones en que se llevan a cabo estas pruebas de
laboratorio no se toman en cuenta los efectos de turbulencia.
cortos circuitos y perdidas de carga en las unidades de
sedimentación, por lo que por regla general el tiempo de
retención es incrementado de 25 a 75%,
mientras que la carga
superficial es disminuida de un 50 a 100% .
COLUMNA DE
NEUTRALIZACION
DE 10a I5cm .DE 0
PIEDRA CALIZA
TRITURADA
2 .5a 5cm DE 0 .
BOMBA
i
AGUA RESIDUAL ACIDA
/
AGUA RESIDUAL
NEUTRALIZADA
FIG .5 . 1 COLUMNAS DE NEUTRALIZACION CON PIEDRA CALIZA
lo
0 .1
N
H 2 SO 4
9
8
5 ft
a
J
4 ft
6
W
0
x
o
J
~
5
_
3 ft
2ft
4
Ift
3
2
o
I
500
I
I
moo
1500
I
2000
2500
CARGA SUPERFICIAL (gal/ft 2/hora
FIG:5,2 RELACION ENTRE EL pH Y LA CARGA SUPERFICIAL APLICADA
•
VERTICAL = GASTO POR VOLUMEN UNITARIO
(gol . h /ft 3 )
•
I
3
PROFUNDIDAD EN PIES
FIG .5 .3 DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD OPTIMA DEL LECHO DE
CALIZA
97
l
10
e
7
J
Z
6
S
a
J
W'
5
O
J
4
>
3
25
5
.
10
I
I
15
20 .
Volumen de caliza (ft 3 )
I
/ 1000 gal . de
I
30
35
agua residual
FIG.5 .4 CANTIDAD NECESARIA DE CALIZA POR VOLUMEN
UNITARIO DE AGUA RESIDUAL EN FUNCION DEL pH.
FINAL PARA UNA PROFÚNDIDAD DE LECHO 3 ft.
98
.
pH = 7
1
o
i
I000
2000
mg . de cal/litro de agua residual
FIG . 5 .5
99
6 . INGENIERIA DE DETALLE DIMENSIONAL,
HIDRAULICO Y MECANICO
•
6
INGENIERIA DE•DETALLE DIMENSIONAL, HIDRAULICO Y MECANICO
6 .1 Diser+o dimensional e hidráulico del pretratamiento
PRETRATAMIENTO TIPO 1
Con base en la metodología planteada en el apartado 5 .1, a
continuación se presenta el desarrollo realizado para la
sistematización del diseño hidráulico para una población de 1875
habitantes.
Durante el desarrollo de la metodología, se presentan en el
extremo derecho de cada renglón la referencia del número de
renglón al cual corresponden los resultados numéricos por cada
variable involucrada en el diseño, cada renglón referenciado se
presenta en cuadro anexo indicando los resultados de la
sistematización para los tres casos establecidos,
correspondientes a 1875, 3750 y 7500 habitantes . (Cuadro 6 .1 .1).
DATOS BASICOS DE PROYECTO
•
Determinación del número de habitantes
P = 1,875 hab
Determinación de la aportación de aguas residuales
Ap = 150 1/hab-día
Determinación de caudales
Qmed = (P Ap) / 86400 = (1875) (150) / 86400 = 3 .25 1 /seg
Qmín = (0 .5) Qmed = (0 .5)(3 .25) = 1 .63 1 /seg
u = 1 + (14/(4+(P/1000) '' a )]
1 + (14/(4+1 .875'' g )] = 3 .607
Qmáx = u Dined = (3 .607) (3 .25) = 11 .724 1 /seg
=
(2)
(1)
(3)
(4)
Determinación de la velocidad de aproximación en el canal de
rejas.
V = 0 .45 m/seg
(5)
Determinación de áreas transversales del canal.
At min = Qmin /V =
1 .63x10- = / 0 .45 = 3 .62 x
nP
At med = Qmed /V =
3 .25x10 --I' / 0 .45 = 7 .22 x 1 0- a r.~
At náx = Qmáx /V = 11724x10 - :4 / 0 .45 = 26 .05 x 10- s nna
(6)
(7)
(8)
Para la determinación de la sección hidráulica del canal de
rejas, se fijó el ancho "b" del mismo considerando los siguientes
poblaciones de aplicación :
100
Población
•
b
1875 habitantes
3750 habitantes
7500 habitantes
0 .25 m
0 .30 m
0 .35 m
De lo anterior, para 1,875 habitantes b = 0 .25 m
d máx = At mix / b
d max = 26 .05 x 10- 21 / 0 .25 = 0 .104 m
(9)
(10)
Determinación de la altura de la sección
H = 1 .4 dtaáx a (1 .4)(0 .104) = 0 .146 m
(11)
Para 'la determinación de las características de la reja, en
función de los anchos preestablecidos se fijaron los siguientes
datos para cada población de aplicación:
Población
1875 habitantes
3750 habitantes
7500 habitantes
Me
Mb
7
8
9
6
7
8
De lo anterior, para 1,875 habitantes:
•
Ne = 7
Nb = 6
B = Me (0 .0254) + Mb (0 .013) + 0 .0508
(12)
(13)
B = (7) (0 .0254)+(6)(0 .013) + 0 .0508 = 0 .307 m
(14)
0
Ar = Ne dm,i►x (0 .0254) = (7)(0 .104)(0 ..0254)
.0185 ms
Vr = AmAX/Ar = 11 .724 x 10- 40 /0 .0185 = 0 .634 m/seg
(15)
(16)
Determinación de la sección desarenadora.
Vd = 0 .30 u/seg
Ad = Amáx /Vd = 11 .724 x 10-40/0 .30 = 0 .0391 ms
(17)
(18)
Para la determinación de la sección hidráulica del canal
desarenados,
se fijó el ancho -b,- para las siguientes
poblaciones :
Población
b,
1,875 hab
3,750 hab
7,500 hab
0 .35
0 .40
0 .45
De lo anterior, para 1,875 habitantes b, = 0 .35 m
d , = Ad/b, = 0 .0391/0 .35 = 0 .112 m
Hr = H + 0 .05 = 0 .146 + 0 .05 = 0 .196 m
hd = 0 .10 m
Hd = Hr + hd = 0 .196` + 0 .10 = 0 :296 m
101
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
Determinación de la longitud del desarenados.
•
Ld = (Vd d,)//,e = (0 .30)(0 .112)/(0 .027) = 1 .244 m
LT = 1 .4 Ld =(1 .4)(1 .244) = 1 .742 m
(24)
(25)
Dimensionamiento del vertedor proporcional.
a = 0 .025 m
CT = d, + 2a/3 = 0 .112 + (2)(0 .025)/3 = 0 .129
b = (0 .0011608481 Amax)/CT
b = (0 .0011608481)(11 .724)/0 .129 = 0 .1055 m
Xn = b C1-C(0 .01111)tan-•(40 d,) •~s]]
(26)
(27)
(28)
Para variaciones de Yn constantes de 0 .02 de O a d,, se
estableció un rango de aplicación de Y=0 a Y=0 .18 o d, para su
aplicación a poblaciones de 1875, 3750 y 7500 habitantes.
Para el caso de
se tiene :
Yo = O
Y, = 0
Y= = 0
Y= : 0
Yw - 0
Ye as 0
Yw = 0
.O2
.04
.06
.08
.10
.12
1 .875
habitantes aplicando la ecuación anterior
Xis
X,
= 0 .1093
= 0 .0585
= 0 .0466
X,e
)6 = 0 .0399
Xs = 0 .0355
Xa = 0 .0323
X. - 0 .0298
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
•
(29)
(30)
(31)
(32)
(33)
(34)
(39)
CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO.
Para el dimensionamiento definitivo de la unidad de
pretratamiento se fijaron las siguientes dimensiones:
a. - largo del canal influente
lc = largo del canal de rejas
lr = proyección horizontal de la rejilla
It = largo del canal de transición
lp = ancho del acceso a la rampa
HB = largo de la rejilla
L = ancho de compuerta
hc = alto de compuerta
L, = ancho de compuerta de vertedor
hc, = alto de compuerta de vertedor
hc a = altura del fondo de la cresta vertedora
a e = altura de la sección rectangular del vertedor
En el cuadro 6 .1 .2 se presentan las dimensiones adoptadas para
cada población establecida.
•
102
•
Durante
extremo
renglón
variable
el desarrollo de la metodología . se presentan en el
derecho de cada renglón la referencia del número de
al cual corresponden los resultados numéricos por cada
involucrada.
Dimensiones adoptadas:
a, = 1 .00 m
(1)
Para lc . se adoptaron los valores de acuerdo a las siguientes
poblaciones:
1,875 habitantes,
3,750 habitantes,
7,500 habitantes,
lc = 1 .00 m
lc x='1 .00 a
lc = 1 .20 m
(2)
,(2)
(2)
(3)
(4)
Hr
1r = Hr / tg 60°
Para lt . se adoptaron los valores de acuerdo a las siguientes
poblaciones:
1 ,875 habitantes,
3,750 habitantes,
7,500 habitantes,
It = 1 .00 m
It = 1 .00 m
It = 1 .20 m
(5)
(5)
(5)
lp = 1 .50 m
H8 = C(Hr)• + (lr)= ]'~
•
Para b, se adoptaron los valores de acuerdo a las siguientes
poblaciones:
1 ,875 habitantes,
3 .750 habitantes,
7,500 habitantes,
La = b + C(3 .75)(0 .0254)1
b = 0 .25 m
b = 0 .30 m
b = 0 .35 m
(compuerta tipo A)
(8)
(8)
(8)
(9)
Para b ., se adoptaron los valores de acuerdo a las siguientes
poblaciones:
1 ,875 habitantes,
3,750 habitantes,
7,500 habitantes,
b, = 0 .35
b, = 0 .40
b, = 0 .45
Lb = b, + C(3 .75)(0 .0254)3
(compuerta tipo B)
Hd
hca = 1 .5 Hd
hcb = Hr
(compuerta tipo A)
(compuerta tipo B)
L, = Lb
hc, = Hr
Pm . = 0 .0254 m
an = 0 .0254 m
•
103
(10)
(10)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
~~
•
%gl
WW
-1 P
r
y
WwwWWWwr
C1t4 W m-6o .p
NN
NN N IyN• • . .r .+ . . .
.14.CI1owN-.O,Om .10► NIpwN
r
-
+
.
O , Om .IO4fA .oWN1•
C
M
1
Z
0
M•
W
O.
•
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000000000~- i
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C
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O
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ó
Q
r•
r
0
Q
~~~WOD8 .p~Áml
0
Ó Q~1 Ó
W
Ó
i~~
ÓÓ
O~
p
Ó~~O~Ó~WO
v
CUADRO 6 .1 .2
DIMENSIONAMIENTO DEL~PRETRATAMIENTO
No . de
i
1 Población de proyecto (habitantes ) l
Variable
Unidad
1875
variable
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
a,
lc
Hr
.
m
m
m
1 .000
1 .000
.196
.113
Ir
It
lp
b
La
m
m
m
m
m
b,
m
Lb
Hd
hca
m
hcb
m
HB
L,
hc,
hce
an
1 .000
1 .000
.277
.160
1 .000
1 .500
1 .000
.226
.250
.345
.350
.445
.296
.444
.320
.300
.196
.445
.196
.025
m
m
3750
.025
1 .500
.395
.400
.495
.377
.566
.277
.495
.277
.025
.025
7500
1 .000
1 .200
.406
.234
1 .22 00
1 .500.
.469
.350
.545
.450
.545
.506
.759
.406
.545
.406
.025
.025
6 .2 Diseno hidráulico y selección de equipo de la estación de
bombeo
Con base en la metodología planteada en el apartado 5 .1, a
continuación se presenta el desarrollo para el diseno hidráulico
y selecciGn de equipo para una población de 1875 habitantes.
Durante el desarrollo . de la metodología,
se presentan en el
extremo derecho de cada renglón la referencia del número de
renglón a la cual corresponden los resultados numéricos para
cada variable involucrada en el diseño . Cada renglón .referenciado
se presenta en el cuadro 6 .2 .1 anexo, indicando los resultados de
la sistematización efectuada para los tres casos establecidos ,
correspondientes a 1,875, 3,750 y 7,500 habitantes.
DATOS DE PROYECTO
P = 1,875 habitantes
Ap = 150 1 /hab-dí.a
Hd, _= 7 .00 m .c .a .
(carga dinlmica)
105.
DETERMINACION DE CAUDALES
•
Qmed = (P Ap)/86400 = (1,875)(150)/86400 = 3 .25 1/seg Qmín = 0 .50 tlmed = (0 .50)(3 .25) = 1 .630 1/se g
= 1 + C14/(4+P'' i )I = 1 + C14/(4+1 .875 1 -' i )] = 3 .607
Qmáx = I,c Amed = (3 .607)(3 .25) = 11 .724 1/seg
(1)
(2)
(3)
Considerando equipos con promedio de arranques a cada 5 minutos
Np = (60 min/hr)/(5 min) = 12 arr/hr
tp = (5 min)(60 seg/min) = 300 segundos
V = Amed tp = (3 .25 1/seg)(1/1000 m s /l)(300 seg) = 0 .975
(4)
(5)
(6)
Para un tirante de operación ti = 0 .30 m
(7)
= V/ti = (Ó .975 mz )/(0 .30) = 3 .25
(8)
Ai
Tr
Para una sección geométrica cuadrada:
Li = (Ai)'-'i
s
(3 .25 mi)'-'i
=
1 .803 m
Hd, = 7 .00 m
Hd e = 5 .00 m
(9)
(10)
(11)
Cálculo de potencias teóricas
n = 60X (eficiencia)
HP ,
•
=
Hp , =
HP a =
HPs =
KW, =
Chimed Hd , / (76)n
(3 .25 .1/seg)(7 .0 m)/(76)(0 .60) = 0 .498 HP
tamed Hd a / (76)n
(3 .25 1/seg)(5 .0 m)/(76)(O .60) = 0 .356 HP
(0 .7457) (HP,) = (0 .7457) (0 .498) a 0 .371 KW
=
(0
.7457) (Hqe) = (0 .7457) (0 .356) m 0 .265 KW
KW a
(12)
(13)
(14)
(15)
Con base en las gráficas de operación del fabricante de equipos y
como variables la carga dinámica total de 7 .0 metros y un caudal
de 3 .25 1/seg se selecciona el siguiente equipamiento:
Modelo
Impulsor
Motor
Sumergencia
CP3085MT
436
1 .8 KW
0 .26 m
(16)
(17)
(18)
(22)
La modulación de los equipos será la presentada en el cuadro
5 .3 .2 difiniendo los requerimientos para condiciones de operación
en términos de capacidad instalada de la siguiente . manera:
Operación normal
Capacidad = Qmed
Capacidad = 2 Qmed Operación para gastos pico
3 ~• Equipo de bombeo Capacidad = 3 Qmed
Equipo de reserva en
condiciones normales
y operación en emergencias.
1~~ Equipo de bombeo
2° Equipo de bombeo
•
106
"
Una vez determinadas las dimensiones requeridas para el cárcamo
•
de bombeo (Li), se definieron dimensiones constantes para cada
población resultando:
1,875 habitantes
L
A
L
A
L
A
3,750 habitantes
7,500 habitantes
=
=
=
=
=
=
2 .00 m
4 .00 m m
3 .00 m
9 .00 mM
4 .00 m
16 .00 mf=
(19)
(20)
(19)
(20)
(19)
(20)
Revisión de las condiciones reales de operación con base en la
determinación de dimensiones del cárcamo de bombeo presentado en
este apartado.
Para la población de 1,875 habitantes
A = 4 .00 m m
L = 2, .00 m
(20)
(19)
tirante real de operación
to = V/A = (0 .975 m 3)/(4 .00 m m ) = 0 .243 m
(21)
Determinación de los tiempos de retención para caudal minimo y
medio.
•
tr min
tr min
tr min
tr med
tr shed
tr med
=
=
=
=
=
=
(A to)/Omán
(4 .00 mM ) (0 .243 m)/(1 .63 l/seg) (1/1000 m= Il) = 600 'seg
600 seg = 10 min
(23)
(A to)/Qmed
(4 .00 m m )(0 .243 m)/(3 .25 1/seg)(1/1000 ms /1) = 300 seg
300 seg = 5 min
(24)
Determinación de los tiempos de arranque para caudal mínimo y
medio .
ta min = ((Amáx A to) / (Qmán ((Amax - (Amin)]
(11 .724x1O- .
* m s/seg) (4 .00 m a) (0 .243 m)
to min =
( 1 . 63x 1 O-3 m 3/seg ) ( 1 1 .724-1 .63) ( 1 D-a mi /seg )
ta min = 693 seg = 11 .54 min
(25)
ta med = (Q•máx A to) / (Qmed ((Amáx-Dined)]
(11 .724x1O- s má'seg) (4 .00 m) (0 . 2243 m)
ta med =
(3 .25x10
m 3/seg)(11 .724-3 .25)(10-= re/seg)
to med = 414 seg = 6 .90 min
(26)
107
' Verificación de dimensiones del cárcamo de bombeo en función de
los lineamientos de arreglo de equipos provistos por el
fabricante.
Separación
Separación
Separación
Separación
entre
entre
entre
entre
ejes
ejes
ejes
ejes
de
de
de
de
equipos
equipo y pared del cárcamo
equipo y pared frontal
equipo y pared anterior
Se
Se .
Se.
Sew
= 650 mm
= 320 mm
= 1500 mm
= 550 mm
dimensiones mínimas requeridas para el ancho del cárcamo (L)
considerando tres equipos instalados
L = 2Se + .2Se, = [2(650 mm)]+C2(320 mm)] = 1940 mm
L = 1940 mm = 1 .94 .m
<
2 .00 m
dimensiones mínimas requeridas para el largo del cárcamo
considerando tres equipos instalados
L = Sea + Se= = 1500 mm + 550 mm = 2050 mm
3
L = 2050 mm
m
(L)
2 .05 m = 2 .00 s
CUADRO 6 .2 .1
DIMENSIONAMIENTO Y SELECCION DE EQUIPO DEL CARCAMO DE BOMBED
No . de
Población de proyecto (habitantes)
Variable
Unidad
variable
1875
1
2
3
4
5
Amin
Qmed~
Qmáx
Np
tp
1/s
1/s
1/s
1 .628
3 .255
11 .742
12 .000
300 .000
in
1 .804
7 .000
in
5 .000
5 .000
.535
.382
1 .071
.765
3 .608
7 .000
5 .000
2 .142
1 .530
.399
.285
.799
.570
1 .597
1 .141
CP3085MT
CP3085MT
CP3085LT
436 .000
1 .800
2 .000
.000
.240
.260
10 .000
5 .000
11 .610
6 .920
436 .000
• 1 .800
3 .000
9 .000
.220
.260
10 .000
5 .000
11 .750
7 .120
434 .000
2 .400
4 .000
16 .000
(arr/hr)
s
V
mw
.977
7
8
ti
Al
m
ma
.300
9
10
Li
m
Hd,
11
Hd a
12
13
HP,
HP :
14
15
KW 1
KW a
Modelo
Impulsor
.255
KWc
L
A
to
S
tr min
tr med
. ~
ta min
ta med
7500
3 .255
6 .510
21 .862
12 .000
300 .000
1 .953
.300
6 .510
2 .552
7 .000
6
16
17
18
19
4
20
21
22
23
24
25
26
3750
in
m~
m
in
min
min
min
min
108
6 .510
13 .021
40 .078
12 .000
300 .000
3 .906
.300
13 .021
_2•~0
.260
10 .000
5 .000
11 .940
7 .410
6 .3
Diseno dimensional del tanque de neutralización
Para el diseño se preve que la neutralización se lleve a cabo
mediante la adición de lechada de cal y se considerara un
prototipo, que cubrirá los dimensionamientos para caudales
provenientes de fraccionamientos o localidades de 1875, 3750 y
7500 habitantes.
A continuación se presenta la metodología y el desarrollo para el
dimensionamiento de esta unidad para cada una de las opciones de
población de proyecto:
Datos básicos de proyecto
P = Población
P = 1,875 hab .
P = 3,750 hab .
P = 7,500 hat) .
(1)
(1)
(1)
,
Arced = Caudal medio
(lined m 3 .255 1/s = 3 .255 x 10-= m= /seg
Qmed = 6 .510 1/s = 6 .510 x 10 - = ta =/seg
Qmed = 13 .021 1/s = 13 .021 x 10-00 m =/seg
(2)
(2)
(2)
tr = tiempo de retención
tr = 45 min
(3)
Determinación del volumen del tanque
V = Volumen = (tr) (Qmed)
V = (45 min)(60 seg /1 min) (3 .255 x 10 V = 8 .789 m=
m =/seg)
(4)
V = (45 min)(60 seg /1 min) (6 .510 x 10-0‘ m =/seg)
V = 17 .577 m=
(4)
V = (45 min)(60 seg /1 min)(13 .021 x 10- a m s/seg)
V = 35 .157 m s
(4)
Determinación del área superficial del tanque para un tirante de
operación de 2 metros
h = tirante hidráulico del tanque
h = 2 .00 m
A = área superficial
A = V h
109
(5)
A = (8 .789 m =) / (2 .00 m) = 4 .395
A = (17 .577 m 2') / (2 .00 m) = 8 .789
A = (35 .157 m a ) / (2 .00 m) = 17 .579
(6)
(6)
(6)
mF
mF
Determinación del ancho y largo del tanque considerando que el
largo sera una y media vez el ancho.
A = (a)(1)
Si 1= 1 .5 a => A = (a)(1 .5 a) = 1 .5 am
a = ancho del tanque = C(A)/(1 .5)3'ás
a = C(4 .395 m-)/(1 .5)]1~s = 1 .712 m,
a = E(8 .789 m s)/(1 .5)]''': = 2 .421 m,
a = C(17 .579 me)/(1 .5)]l-'r = 3 .423 m .
se adoptarâ 1 .72 m
se adoptará 2 .42 m
se adoptará 3 .42 m
1 = largo del tanque = 1 .5 a
1 = (1 .5)(1 .72 m) = 2 .58 m
1 = (1 .5)(2 .42 m) = 3 .63 m
1 = (1 .5)(3 .42 m) = 5 .13 m
-------
(7)
(7)
(7)
(8)
(8)
(8)
Dioensionaaiento de la caja influents
Se considera una caja de sección rectangular que será alimentada
por el fondo mediante tuberia de asbesto cemento clase A-5, a la
cual se adosará una canaleta para su vertido hacia el tanque de
neutralización, tal caja será de las mismas dimensiones para los
tres casos que se dimensionan.
A 1 = Area de la cajas
a l = ancho de la cajas
11
=
Al
al
a 1
el
= 1 m
largo de la cajas 1 1 - 1 m .
(9)
(10)
Una vez que el agua tenga la carga suficiente, ésta se repartirá
por dos canaletas laterales para distribuir uniformemente el
flujo hacia el tanque . A continuación se presenta la sección
propuesta para las canaletas para cada uno de los tres casos.
b = ancho de la canaleta
b = 0 .25 11
b . = 0 .30 1 1
b = 0 .35 1 1
(0 .25)(1 m) = 0 .25 m
(0 .30)(1 m) = 0 .30 m
(0 .35)(1 m) a 0 .35 m
(11)
(11)
(11)
b 1 = (largo de la caja) - (ancho de la canaleta)
b, = 1 1 - b
b1
b 1
b 1
1 .00 m - 0 .25 m = 0 .75 m
1 .00 m - 0 .30 m = 0 .70 m
1 .00 m - 0 .35 m = 0 .65 m
(12)~
(12)
(12)
h 1 = profundidad de la canaleta
h, = b
110
.h, a 0 .25 m'
h , = 0 .30 m
h l .= 0 .35 m
h a = bordo
ha = 1 .5 h,
he =
ha =
he =
•
libre de la canaleta
m) = 0 .375
(1 .5)(0 .30 m) = 0 .450
(1 .5)(0 .35 m) = 0 .525
(14)
(14)
(14)
(1 .5)(0 .25
h s = diferencia de alturas entre
plantilla de la canaleta
a h h,
hm
(13)
(13)
(13)
=
= 2 .00
h a = 2 .00
hm = 2 .00
el
fondo
del
m - 0 .25 m = 1 .75 m
m - 0 .30 m = 1 .70 m
m - 0 .35 m = 1 .65 m
tanque
y la
(15)
(15)
(15)
0, = diámetro de la tubería del influente
q 1 a
q , a
q , a
hs
15 .24 cm = 6
20 .32 cm = 8
30 .48 cm = 12
(16)
(16)
(16)
distancia de la plantilla del tanque al eje de la tubería
influente
h4 = 0 .90 m + 1 /2 O,
=
hs a
h4 a
ho =
0 .90 m + (0 .5)(0 .1524 m) = 0 .976 m
0 .90 m + (0 .5)(0 .2032 m) = 1 .002 m
0 .90 m + (0 .5)(0 .3048 m) = 1 .052 m
(17)
(17)
(17)
Para que la alimentacâán al tanque pueda realizarse libremente,la
cresta vertedora se ubicara 10 cm arriba del nivel del agua, por
lo que la altura del muro que aloja al vertedor sera:
hs
!^► ~
m
= 2 + 0 .10 m = 2 .10 m
= h + 0 .10
(18)
h s - distancia del bordo libre del tanque a la cresta vertedora
h.
he- h + ha- h,
hsa
h.m
hs=
2 .10 m - 2 .00 m + 0 .375 m - 0 .10 m = 0 .375 m
2 .10 m- 2 .00 m+ 0 .450 m- 0 .10 m= 0 .450 m
2 .10 m - 2 .00 m + 0 .525 m - 0 .10 m = 0 .525 m
(19)
(19)
(19)
h, = ha - 0 .10
f'►~ = 0 .375 m - 0 .10 m = 0 .275 m
h •r a 0 .450 m - 0 .10 m = 0 .450 m
h -p = 0 .525 m - 0 .10 m = 0 .425 m
(20)
(20)
(20)
111
. ho
= h 4 + 1 /2 0, + 0 .10 m
m + (0 .5)(0 .1524 m) + 0 .10 m = 1 .152 m
h ® = 1 .002 m + (0 .5)(0 .2032 m) + 0 .10 .m = 1 .204 m
h m = 1 .052 m + (0 .5)(0 .3048 m) + 0 .10 m = 1 .304 m
ho = 0 .976
(21)
(21)
(21)
aa = (a - a,)/(2)
a n = (1 .72 m - 1 .0 m)/(2) = 0 .36 m
a a = (2 .42 m - 1 .0 m)/(2) = 0 .71 m
an = (3 .42 m - 1 .0 m)/(2) = 1 .21 m
(22)
(22)
(22)
r = 0 .40 m
r, = . 0 .20 m
r a = 0 .10 m
(23)
(24)
(25)
6 .4 Diseño dimensional del tanque de mezcla rápida
El diseño de mezcla rápida se realizará mediante el criterio de
tiempo de contacto y gradiente de velocidad utilizando sulfato de
aluminio.
Se analizarán dos posibilidades de aplicación de gradientes de
velocidad los cuales serán:
6 = 700 seg-`
G , = 500 seg -'
•
Determinación del tiempo de retención para el tanque de mezcla
rápida con base en el criterio de Letterman:
G Top C l -'04°
donde :
=
5 .9 x 100
C = dosificación en mg/l de Al como aluminio
C = 5 mg/l
Top = (5 .9 x 10- 0)/(G) (C' -'*•)
Para 6 = 700 seg-•
Para G, = 500 seg-'
Top = (5 .9 x 10-0 )/(700)(5)
Top = (5 .9 x 10- 0 ) / (500) (5' - ...)
= 804 seg
= 1 126 seg
Del análisis anterior se tomará para diseño 1126 segundos y un
gradiente de velocidad de 500 seg-'
Determinación del volumen del tanque de mezcla rápida
P
P
P
P
=
=
=
=
Población
1,875 habitantes
3 .750 habitantes
7,500 habitantes
(lured =
Qmed =
Gamed =
Qmed =
Caudal medio
3 .255 1/s
6 .510 1/s
13 .021 1/s
112
•
CARACTERISTICAS
DIMENSIONALES
DEL
TANQUE
MEZCLA
DE
P
Rued
V
h
1
h,
h.
ha
h.
1,
I.
1a
(hob)
(1/s)
(a')
(m)
(s)
(a)
(m1
(o)
1N)
(a)
1e1
(s1
1,875
3 .255
3 .665
1 .50
1 .60
1 .47
0 .33
2 .47
2 .80
0 .10
0 .433
0 .367
15 .24
( . 3'JQ
-7 ;'I1 .50
2 .20
1 .47
0 .33
2 .47
2 .80
0 .10
~ .433
0 .617
'20 .32
(n .JIU
2 ;750
6 .-310-
/a
(cm)
o . via
7,500
13 .021
14 .662
1 .50
3 .15
1 .47
0 .33
2 .47
2 .80
0 .10
-0-433~
0 .45o
RAPIDA
(cm)
MEZCLADORES
No .
HP
.
MODELO
-5- 08'
lo . ( .
2
1 .17
XJ
117
5 :08
2
1 .74
XJ
174
2
3 .80
XJ
380
lO .I(o
1 .013
30 .48
5-08
V
V
V
V
= Volumen = (Top)(Qmed)
= (1,126 segi (3 .255 1/s) ( 1 mrs /1 ,000 1) = 3 .665 nez
= (1.,126 seg) (6 .510 1/s)(1 m a /1,000 1) = 7 .330 mF
= (1,126 seg)(13 .021 1/s)(1 m F /1,000 1) = 14 .662 m's
Considerando un tirante en el tanque de 1 .50 metros ; a
continuation se presenta la determinación del area superficial
requerida:
1_50 m
= V / h
= (3 .665 mz ) / (1 .5 m) = 2 .443 mf
=
(7 .330 m s) / (1 .5 m) = 4 .886 mf
= (14 .662 m= ) / (1 .5 m) = 9 .775 mF
h =
A
A
A
A
Considerando que la geometría del tanque será cuadrada se tiene:
A = 1Q
1 = (A) ''' F
1 = (2 .443 m °)"'F = 1 .563 m,
1 = (4 .886
= 2 .210 in,
1 = (9 .775 m g )"'Q = 3 .127 m,
se adoptará 1 = 1 .60 m
se adoptará 1 = 2 .20 m
se adoptará 1 = 3 .15 m
A continuación . se presenta , el dimensionamiento de los elementos
que integran el tanque de mezcla rápida_
h, = altura del muro del vertedor
h, = tirante del agua en el tanque - tirante sobre la cresta
vertedora
h, = h - h Q „
h .= 0_03 m
h,
= (1 .50m-0 .03m1 = 1 .47 m
ha
hQ
h a
= distancia de la corona del tanque al eje de la tubería de
recirculación
= 1 _80 - h,
= 1 .80 m- 1 .47 m= 0 .33 m
hm
= distancia del eje de la tubería de recirculación a la tolva
de recolección del efluente
ha
= h, +
= 1_47
hm
1 .00 m
m + 1_00 m= 2 .47 m
= distancia de la corona del tanque
culación del efluente
ha = ha + ha
h .. = 0 .33 m + 2 .47 m = 2 .80 m
h4
•
a la
tolva
de recir-
1, = Distancia del eje longitudinal del tanque al eje de la
tubería de recirculación
1, _ 0 .10 m
L
114
la
•
= distancia del eje de la tubería de recirculación al fondo
en planta de la tolva de efluente.
= 1/2 1 - C( l, ) + (1/6 1)]
(1/2)(1 .60 m) - C(0 .10 m) + (1/6)(1 .60 m)] = 0 .433 m
la = (1/2)(2 .20 m) - ((0 .10 m) + (1/6)(2 .20 m)] = 0 .633 m
la = (1/2)(3 .15 m) - ((0 .10 m) + (1/6)(3 .15 m)] = 0 .950 m
18
=
q, = diámetro del influente y efluente
q , = 15 .24 cm = 6'
q, = 20 .32 cm = 8'
= 30 .48 cm = 12'
q 1
Oa = diámetro del tubo de recirculaci6n
= 10 .16 cm =
Os
Oa
= 10 .16 cm = 4'
Oa
= 15 .24 cm = 6°
Cálculo de la potencia requerida
P
G
u
P
= Ga gV
= 500 seg -•
= 1 .1748 x 10- a seg/m =
= (500) a (1 .1748 x 10-a ) (3 .665) = 1,076 Watts
P = (500) a (1 .1748 x 10 -s ) (7 .105) = 2,087 Watts
P = (500) a (1 .1748 x 10-a ) (14 .662) = 4,306 Watts
Para un 80% de eficiencia
P, = (P) (1 .341) / (0 .8) (1000)
P , = (1076) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 1 .8 HP
P, = (2087) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 3 .5 HP
P , = (4306) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 7 .2 HP
Considerando dos unidades de equipo de mezclado se propone
P = 1 .17 HP (2 equipos modelo XJ 117)
P = 1 .74 HP (2 equipos modelo XJ 174)
P = 3 .80 HP (2 equipos modelo XJ 380)
6 .5 Dise90 dimensional del tanque
cal
de preparci6n de lechada de
Para el dises,o del tanque de preparación de la lechada de cal que
se suministrará al tanque de neutralización, se preve
dimensionar un tanque para dosificación de la lechada de cal y
otro similar para la preparación de la misma durante el tiempo
de dosificación del primero.
La dosificación de cal será
neutralización.
•
de 12 .5 mg/l al tanque de
P = Población
P = 1,875 hab .
(1)
115
•
CARACTERISTICAS
P
(hab)
Qsed
ll/sl
DIMENSIONALES
DEL
DE
TANQUE
NEUTRALIZACION
tr
V
h
a
1
a,
11
b
b,
h,
ha
h3
1,
hs
h,
he
as
r
r,
rn
(83 1
(ml
la)
1n)
(e1
1a1
l s)
(al
(a)
Is)
la)
1 .1
In)
hs
l .)
h.
(Din)
la)
1m1
(a)
1a)
la)
(e)
(a)
MODELO
HP
1,875
3 .255
45
8 .789
2 .0
1 .72
2 .58
1 .0
1 .0
0 .25
0 .75
0 .25
0 .375
1 .75
0 .1524
0 .976
2 .10
0 .375
0 .275
1 .152
0 .36
0 .40
0 .20
0 .10
XJ0230
2 .30
3,750
6 .510
45
17 .577
2 .0
2 .42
3 .63
1 .0
1 .0
0 .30
0 .70
0 .30
0 .450
1 .70
0 .2032
1 .002
2 .10
0 .450
0 .350
1 .204
0 .71
0 .40
0 .20
0 .10
XJ0230
2 .30
7,500
13 .021
45
35 .157
2 .0
3 .42
5 .13
1 .0
1 .0
0 .35
0 .65
0 .35
0 .525
1 .65
0 .3048
1 .052
2 .10
0 .525
0 .425
1 .304
1 .21
0 .40
0 .20
0 .10
XJ0350
3 .50
3 .750 hat) .
P = 7,500 hab .
(lined
Qmed
Qmed
Qmed
(1)
(1)
= Caudal medio
= 3 .255 1/s = 3 .255 x 10- a m a/seg
= 6 .510 1/s = 6 .510 x 10- a m a/seg ---.
= 13 .021 1/s = 13 .021 x 10- a m a/seg
(2)
(2)
(2)
D = dosificación de cal a neutralización = 12 .5 mg/l
(3)
El tanque de preparación de lechada de cal se deseará para
obtener una mezcla de (D,) 50 mg/1 y un tiempo de preparación de
90 mino- tos incluyendo el tiempo de llenado del tanque.
= Caudal requerida con una concentración de 50 mg/l para los
dos prototipos menores y 75 mg/l para el mayor para dosifi
car 12 .5 mg/1 al tanque de neutralización.
D, = 50 mg/1
D , = 75 mg/l
(Qmed) (0)
Q, D,
Q 1
= (Qsed)(D)/(O4) _ (3 .255 x 10- a ma/seg)(12 .5 mg/1)/(50 mg/l)
Q , = 0 .814 x 10- a m =/seg
Q , = (Qmed)(0)/(0,) = (6 .510 x 10-a m= /seg).(12 .5 mg/l)/(50 mg/1)
Q . = 1 .628 x 10- a m s/seg
O .
(Qmed) (0)/(D, ) = (13 .021 x 10-= ms /seg) ( 12 .5 mg/1 )/(75 mg/1)
Q 1 = 2 .170 x 10- a m a/seg
t,. = tiempo de preparación y llenado = 90 minutos
V = volumen del tanque = A, t,
V = (0 .814 x 10- a m a/seg) (90 min) (60 seg/min) = 4 .396 ms
V = (1 .628 x 10- a m a/seg) (90 min) (60 seg/min) = 8 .791 m=
V = (2 .170 x 10- a m a/seg) (90 min) (60 seg/min) = 11 .718 m=
Determinación del Area superficial del tanque para un
operación de 1 .70 metros.
tirante de
h = 1 .70 m
A = (V) / (h)
A =
( 4. 396 m a) / ( 1 . 70 m) = 2 .586 uf
A=
(8 .791 m $ ) / (1 .70 m) = 5 .171 min
A = ( 1 1 . 718 m s ) / (1 .70 m) = 6 .893 mQ
Determinación del ancho y largo del tanque considerando que el
largo será 1 .2 veces el ancho.
A = a 1
1 = 1 .2 a => A = (a)(1 .2 a) = 1 .2 a¢
117
a = ((A) / (1 .2)]1 .''a
•
a = ((2 .586 mm)/(1 .2)] 1,'' a =
1 = (1 .2)(1 .468) = 1 .762 m
Para el caso de
dimensiones:
1,875
1 .468
m
hab . se adoptarán las siguientes
a = 1 .48 m
1 = 1 .80 m
h = 1 .70 m
Como se mencionó al inicio del diseno, se construirán dos tanques
con estas dimensiones, uno para dosificación en tanto que el otro
servirá para preparar la lechada de cal . En los planos
correspondientes se indican estos tanques como módulo 1.
Para el caso de 2,750 hab . se adoptarán las mismas dimensiones
que en el caso anterior, pero con la integración de cuatro
tanques, dos para dosificación simultánea y los dos restantes
para la preparación de lechada . En los planos correspondientes se
indican estos dos tanques adicionales como nódulo 2.
Para el caso de 7,500 hab . se adoptarán las mismas dimensiones
que en el primer caso pero con la integración de seis tanques,
cuatro para dosificación simultánea y dos para la preparación de
lechada . En los planos correspondientes se indican estos dos
tanques adicionales como módulo 3.
A continuación se presenta el dimensionamiento de los s elementos
que integran al arreglo modular de los tanques .de preparación de
lechada de cal:
1 1 = ancho de la trinchera para equipo de bombeo
1 1 = 1 .00 •
la
distancia media del largo del tanque al pasillo de acceso
060 m)/ 2
la = (1 .80 in - 0 .60 m)/ 2 = 0 .60 m
la = (1 -
0
1
= diámetro
de
la tubería de succión y salida del equipo de
bombeo.
•1
= 5 .08 cm
h 1 = altura de los muros del tanque.
h l = h + bl
bl = bordo libre = .0 .30 m
h 1 = (1 .70 m) + (0 .30 m) = 2 .00 m
Determinación de la potencia requerida para la opoeración del
equipo de bombeo de dosificación al tanque de neutralización.
P = (G 1 H)/(76 fl)
H = Carga a vencer, se estima una carga dinámica total de 8 m
118
•
CARACTERISTICAS
P
Ihab)
()sed
(lis)
0
D,
(sg/ll (mg/11
DIMENSIONALES
01
(lis)
tp
(sin)
DEL
TANQUE
V
(s')
h
(s)
a
(s)
1
(s)
DE
PREPARACION
Is
DE
LECHADA
Modulus
i
„
(s)
d,
(cm)
h,
(s)
bl
(s)
BOMBA
Is)
DE
MODELO
HP
(HP)
1,875
3 .255
12 .5
50
0 .814
90
4 .396
1 .70
1 .48
1 .80
2
1 .0
0 .60
5 .08
2 .00
0 .30
0 .5
X00230
2 .30
2,750
6 .510
12 .5
50
1 .628
90
8 .791
1 .70
1 .48
1 .80
4
1 .0
0 .60
5 .08
2 .00
0 .30
0 .5
X00230
2 .30
7,500
13 .021
12 .5
75
2 .170
90
11 .718
1 .70
1 .48
1 .80
8
1 .0
0 .60
5 .08
2 .00
0 .30
1 .0
X00230
2 .30
CAL
n=so%
•
p = (3 .255 1/s)18 m) /(76)(O .8) = 0 .428 HP,
se adoptará 0 .5 HP.
Para el segundo módulo se instalará una bomba de la misma
potencia y para el tercer módulo de 1 HP de acuerdo al siguiente
cálculo:
p = (13 .021 1/s - 6 .510 1/s)(8)/(76)(0 .8) = 0 .86 HP 1
se adoptará 1 HP
6 .6 Diseno dimensional del tanque de sedimentación primaria
La remoción de los sólidos sedimentables de las aguas residuales
se realizará mediante el proceso de sedimentación . La diferencia
en gravedad específica entre los sólidos sedimentables y el agua,
origina que los sólidos sedimenten en el fondo del tanque en
condiciones no turbulentas.
El ranga de la carga hidráulica superficial
establecido para el
diseño de sedimentación primaria es de 30 a 50 m s/m e-día, la
seleccionada para el diseno que nos ocupa es de 33 m a/m e-día.
diseño se realizará para . las poblaciones de proyecto
seleccionadas en apartados anteriores, las cuales serán de 1875,
3750 y 7500 habitantes.
El
•
Población de proyecto = P
P
P,
Pe
A
=
=
=
=
1,875 hab.
3,750 hab.
7,500 hab.
150 1 /hab/día
Determinación de gasto media para las tres opciones.
(~m = (P Ai/86400
(1875 1/s)(150 1 /hab/día)
= 3 .26 1/s = 281 .25 ms/d
(Dm =
86400 seg/dia
(3750 1/s)(150 1 /hab/día)
Om 1 =
= 6 .51
1/s = 562 .50 ms /d
86400 seg/dia
(7500 1/s)(150 1 /hab/dfa)
pm e
=
=
86400 seg/día
•
120
13 .02 1/s = 1125 .00 ms /d
Determinación del coeficiente de Harman
•
u
u
u,
ma
=
=
=
=
1
1
1'
1
+C(14)/(4 + P''a )]
+C(14)/(4)+(1 .875)'áa] = 2 .607
+CC14)/C4) +(3 .75)' áa 3 = 2 .358
+C(14)/(4) +(7 .50)'áa] = 2 .078
Determinación de gasto máximo
Qmáx = u Qm
Qmáx = (2 .607)(3 .26 1/s) = 8 .499 1/s = 734 .30 ma /día
Qmáx, = (2 .358) (6 .51 1/s) = 15 .35 1/s = 1326 .29 mm /día
Qmáxa = (2 .078)(13 .02 1/s) = 27 .06 1/s = 2337 .60 ma /día
Carga hidráulica superficial = Cha
Chs = 33 m a/m a -día
tiempo de retención = t = 1 .5 horas
Determinación del Area superficial técnica requerida.
As
As
As,
Asa
=
=
=
=
Q / Chs
(281 .25 m= /d) / (33 ma /ma-día) = 8 .52 ma
(562 .50 m s/d) / (33 m a/ma-día) = 17 .05 m a
(1125 .0 m a/d) / (33 m s/ma -dia) = 34 .09 m a
Determinación del volumen teórico del sedimentador.
s Q t
V = (0 .00326 m a /seg)(1 .5 hora) (3600 seg/hora) = 17 .604 ma
V, = (0 .00651 m m /seg)(1 .5 hora) (3600 seg/hora) = 35 .154 ma
~!
Va =
•
(0 .01302 ma/seg)(1 .5 hora) (3600 seg/hora) = 70 .308 m=
Determinación de diámetro teórico.
As = 0 .785 da
d - C(As)/(0 .785)]'''a
d = C (8 .52 ma) /(0 .785)]'~a = 3 .29 m
= C(17 .05 m a )/(0 .785)J'~ a - 4 .66 m
da = C(34 .09 ma)/(0 .785)3'''a = 6 .59 m
d,
Los diámetros comerciales superiores más próximos según catálogo
de proveedores.
Para d = 3 .29 m !
dc = 12 ft = 3 .66 m
Para d, = 4 .66 m
dc, = 16 ft = 4 .88 m
Para da = 6 .59 m ; dca = 22 ft = 6 .71 m
Determinación del área superficial real a partir de los diámetros
comerciales.
Asr =
Asr =
Asr, =
Asra =
•
0 .785 dc a
(0 .785)(3 .66 m) a
(0 .785)(4 .88 m) a
(0 .785)(6 .71 m)a
= 10 .52
= 18 .67
= 35 .34
ma
ma
ma
Determinación de la carga hidráulica superficial real.
Chsr = (Q-)/(Asr)
Chsr = (281 .250 ma/día)/(10 .52 ma ) = 26 .73 ma /ma - día"
Chsr, = (562 .500 m a/dia)/(18 .67 ma ) = 30 .13 m m /ma - día
Chsra = (1125 .00 ma/día)/(35 .34 ma ) = 31 .83 m /m = - día
121
Como se puede constatar, la carga hidráulica superficial para los
dos diámetros mayores queda comprendida dentro de los rangos
establecidos y para el diámetro menor aunque ésta es ligeramente
inferior al límite mínimo, se adoptará como definitivo ya que no
existe en el mercado proveedor alguno que suministre equipo . para
un diámetro comercial menor a 3 .66 m.
Determinación
dr
dr
=
dr .
=
_
dre
=
del
tirante hidráulico
(V) /Asr
(17 .603 m~)/(10 .52 me ) =
(35 .154 m~)/(18 .67 m~) . =
(,70 .308 m s )/(35 .34 m = ) =
real.
adoptará
adoptará
adoptará
1 .67 m Se
1 .8+3 m Se
1 .99 m Se
=
dr
dr
dr
=
=
1 .80 m
2 .00 m
2 .20 m
GENERACION DE LODOS PRIMARIOS
Considerando 150 Kg/1000
ma
Concentración al 2 .5%
= C1
= Ci
Densidad relativa 1 .02 Kg/1 = Di
CARACTERISTICAS
TIPO
R
(ca)
I-A
~
(cal
~,
/e
a
(ia)
(cal
(ca)
` b,
(ca)
DINEASIONALES
b~
bs
b~
(c.)
( a)
(ca)
10 .93 43 .72
b
dr
dr 1
dr~
a,
(ca)
(ca)
(cal
(ca)
(ta)
183 .0 15 .24
18 .22 21 .86
3 .64 21 .86
103 .72
20
180
145
210
0°
I-B
244 .0 20 .32
23 .96 27 .60
3 .64 27 .60 13 .80 55 .20 115 .20
25
200
165
230
I-C
335 .5 25 .40
29 .04 32 .68
,
3 .64 32 .68 16 .34 65 .36 125 .36
30
220
185
255
s~
(ca) .
a,
(cal
135°
90°
0°
135°
• 90°
0°
135°
90°
.
,
CARACTERISTICAS
TIP 0
P
Ihab)
9~
A
(1/hab (1/s)
U
(a°)
As
(a~)
d
(~)
día)
/dia)
,
DISERO
DE
Chs
tr
(s=/~~ lhr)
.
.
,
.
I-a
1875
150
3 .26 26 .73
1 .50 10 .52 17 .604 3 .66 '
1-8
3750
150
6 .51 30 .13
1 .50 18 .67 35 .154 4 .88 'I
1-C
7500
150 13 .02 31 .83
1 .50 35 .34 70 .308 6 .71
~1 n
1~~
6 .7 Dise&o dimensional del clarifloculador
•
El diseño dimensional del clarifloculador se efectuará ediante
el criterio de carga superficial promedio, recomendado por los
provedores de este tipo de instalaciones.
P
P
P
P
=
=
=
=
Población
1,875 hab.
3,750 hab.
7,500 hat).
Gated =
Qmed =
Qmed =
Qmed =
Caudal medio
3 .255 1/s = 3 .255 x 10-= m= /seg
6 .510 1/s = 6 .510 x 10 -s m a/seg
13 .021 1/s = 13 .021 x 10 - a m s/seg
Cs = Carga superficial = 20 m =/día-m a
Determinación del área superficial del clarifloculador
As = Q / Cs
As = (3 .255 x 10 -= m s/seg ) (86 .400 seg/d ía ) / (20 ma /d i a-n/t )
As = 14 .062 ma
As =
As =
•
(6 .510 x 10 -s m s/seg ) (86,400 seg/d i a ) / (20 ma /d i a -ma)
28 .123 m 8
As = (13 .021 x 10- = m s/seg) (86,400 seg/dia) / (20 m; /dia-m4 )
As = 56 .251 m :
As = 0 .785 d s
d
d
d
d
= [(As) / (0 .785)]'''a
= [(As) / t0_7851]'~~ = 4 .232 m
= [(As) / (0 .785)3'''a = 5 .985 m
= [(As) / (0 .785)]' ." = 8 .465 m
se adoptará d = 4 .25 m
se adoptará d = 6 .00 m
se adoptará d = 8 .50 M
Determinación del tirante del agua
h = (5 .50 ft) + (0 .067)(80 .8 ft) = 10 .914 ft
h = (10 .914 ft)(0 .3048 m/ft) = 3 .327 m
se adoptará h = 3 .35 m
para los tres casos en dimensionamiento.
A continuación se presentan las características dimensionales de
los clarifloculadores considerados para cada caso:
R = radio del clarifloculador
R = (d)/(2) _ (4 .25)/(2) = 2 .125 m
R = (d)/(2) = (6 .00)/(2) = 3 .000 m
R = (d)/(2) = (8 .50)/(2) = 4 .250 m
•
123
0, = diámetro de la tubería influente
q , = 15 .24 cm (6")
q, = 20 .32 cm (8')
q, = 30 .48 cm (12")
Os
=
diámetro de la tubería de recirculación
as
= 10 .16
Os = 10 .16
Os = 15 .24
Os =
cm (4-)
cm (4")
cm (6")
diámetro de la tubería de lodos
Os = 10 .16
Os = 10 .16
Os = 15 .24
cm (4°)
cm (4°)
cm (6°)
O• = diámetro de la columna central
O .. = 25 .40 cm (10')
O• = 30 .48 cm (12")
O .. = 40 .64 cm (16")
diámetro de las tuberías colectoras de lodos
Oa =
3 .81 cm (1!t")
3 .81 cm (15t')
5 .08 cm (2")
Oa =
diámetro de la tubería ef luente = 0,
Oa =
O6 =
•
h, = desnivel de la losa del fondo para un talud 6 :1
h , = CR - ( >t Oq + 0 .10)] / (6)
h , = E2 .125 - (!t(0 .2540) + 0 .10)] /
se adoptará 0 .32 m = 32 cm
(6) =
h, = E 3 .00 - (!t(0 .3048) + 0 .10)] /
se adoptará 0 .46 m = 46 cm
(6) = 0 .4580
m
/ (6) = 0 .6579
m
h,
C 4 .25 - (Yt(0 .4064) + 0 .10)]
se adoptará 0 .66 m = 66 cm
0 .3160 m
ha = desnivel del fondo de la losa en el muro perimetral con
respecto al anillo de la placa base de la columna central_
• = h, - 0 .10
he =
hs=
he =
0 .32 - 0 .10 = 0 .22 m = 22 cm
0_46 - 0_10 = 0 .36 e, = 36 cm
0 .66 - 0 .10 = 0 .56 m = 56 cm
124
\
0 7.
•
= diámetro del anillo placa base de la columna central
0 .7 = 40 .64 cm
(16- )
0-7 = 48 .62 cm
(19 - )
0 7 = 59 .69 cm (23 1/2-)
O . = diámetro del eje de anclajes del anillo placa base de la.
columna central
¢:. = 36 .20 cm (14 1/4')
0a = 43 .18 cm (17")
0a = 53 .98 cm (21 1/4')
= profundidad de la caja de concreto inferior a la columna
central
hm = 0 .10 m + 0 .65 m + 0 1 + 1/201 + 0 .10 m
0 .10 m + 0 .65 m + 0 .1524 + 1/2(0 .1524) + 0 .10 = .1_0786 m
= 0 .10 m + 0 .65 w + 0 .2032 + 1/2(0 .2032) + 0 .10 = 1 .1548 m
h a = 0_10 m + 0 .65 m + 0 .3048 + 1/2(0 .3048) + 0 .10 = 1 .3072 m
h,s =
h = altura del muro perimetral del tanque
h = 3 .35 m para los tres casos
h . . = profundidad de la tolva de lodos
h .,. = 1/2 ha
hm = (1/2) (1 .0786 m) = 0 .5393 m
h m = ( 1 /2 ) (1 .1548 m) = 0 .5774 m
hm = (1/2) (1 .3072 m) = 0 .6536 m
hm = profundidad de la canaleta perimetral a partir de la cresta
vertedora
hm = 0 .40 m para los tres casos
B = ancho de la canaleta perimetral
B =
0 .20 m
B 1 = 0 .25 m
Brs = 0 .30 m
h a = distancia de la plantilla de la canaleta perimetralia la
losa de fondo del tanque
hm = h - hs
h . = 3 .35 m - 0 .40 m = 2 .95 m
para los tres casos.
h 7 = distancia de la plantilla de la canaleta perimetral a la
corona de la caja colectora de natas
h, = h.. - hm = 2 .95
m-
0 .60 m = 2 .35 m para todos los casos
B,a = proyección horizontal del muro inclinado de la caja
colectora del efluente
Elm = (1/2) hm
125
B AR
=
(1/2)(2 .95'm) = 1 .475 m para los tres casos
Bw
=
largo de la caja colectora de natas.
B= = 0 .80 m para los tres casos.
h o = altura de la caja colectora de natas.
h s = 0 .60 m para los tres casos
= ancho de la caja colectora de natas_
B .. = 0 .60 m para los tres casos
Ba
ha
= distancia del eje del codo de salida de natas a
la caja colectora de natas.
= ha - 0 .60 m
la corona de
ha = 2 .35 m - 0 .60 m = 1 .75 m para los tres casos
111 0 = distancia de la plantilla de la canaleta al perímetro
1110
interior de la tubería efluente.
= h - (0 .10 + Oa)
h 10
a
h ip
h ,0
3 .35 - (0 .10 m + 0 .1524 m) = 3 .0976 m
3 .35 - (0 .10 m + 0 .2032 m) = 3 .0468 m
3 :35 - (0 .10 m_+ 0 .3048 m) = 2 .9452 m
sh ..-0 .10m
h „ = 0 .5393 m - 0 .10 m = 0 .4393 m
h i s = 0 .5774 m - 0 .10 m = 0 .4774 m
•
= 0 .6536 m - 0 .10 m = 6 .5536 m
h ,s = h„ - 0 .15 m
h, Q
ie
h im
h
m
0 .4393 - 0 .15 m = 0 .2893 m
0 .4774 - 0 .15 m = 0 .3274 m
0 .5336 - 0 .15 m = 0 .3836 m
h,== O 6 + 0 .10 m
0 .1524 + 0 .10 m = 0 .2524 m
h,_ = 0 .2032 + 0 .10 m = 0 .3032 m
h, 1 = 0 .3048 + 0 .10 m = 0 .4048 m
h,= =
h, .. = h, - 0 .25 m
h, .. = 0 .32 m- 0 .25 m= 0,_07 m
h, .. = 0 .46 m- 0 .25 m = 0 .21 m
h 1 .. = 0 .66 m- 0 .25 m= 0 .41 m
126
CARACTERISTICAS
POBLACION
Da
R
04
h
(HA8!
(1/s)
(a)
(ca)
(a)
OINENSIONALES
ha
h4
ho
ho
h,o
h„
h lo
hla
(a)
(al
(a)
(a)
(a)
(co)
foe)
(co)
h lo
B1
BE
(cal (ca) (co)
1,875
3 .255
2 .125
25 .40
3 .35
1 .0786 0 .5393
0 .40
2 .95
3 .0976
43 .93
28 .93
25 .24
7
20
30
3,750
6 .510
3 .000
30 .48
3 .35
1 .1548 0 .5774
0 .40
2 .95
3 .0468
47 .74
32 .74
30 .32
21
25
30
7,500
13 .025
4 .250
40 .64
3 .35
1 .3072 0 .6536
0 .40
2 .95
2 .9452
55 .36
38 .86
40 .48
41
30
30
6 .8 Dosificación de reactivos
Para la dosificación del reactivo, de acuerdo a los requisitos de
coagulante ; 15 ml/1 de solución de Ale (SO,Os 14 HeO al 1X, la
cantidad de sulfato correspondiente es dé:
Cs = 0 .01 (Dos)
(am)
Cs = (0 .01 Kg/1)(15 ml/l)(3 .255 1/s)(1 1/1000 ml)(86400 seg /día)
Cs = 42 .18 Kg /día
Cs = (0 .01 Kg/1)(15 ml/1)(6 .510 1/s)(1 1/1000 m1)(36400 seg /día)
Cs = 84 .37 Kg /día
Cs = (0 .01 Kg/1)(15 ml/1)(13 .021 1/s)(1 1/1000 ml)(86400 seg /día)
CS = 168 .75 Kg /día
Considerando la conveniencia de disponer de una reserva en
almacén para satisfacer la demanda de por lo menos un mes, es
necesario tener una capacidad de almacenamiento para:
Ca = Cs (30 días)
Ca = (42 .18 Kg/día) (30 días) = 1,265 .40 Kg
Ca = (84 .37 Kg/día) (30 días) = 2,531 .10 Kg
Ca = (168 .75 . Kg/día) (30 días) = 5,062 .50 Kg
Para la preparación y dosificación de reactivos se considera el
siguiente balance de masas:
H QO
Sulfato de aluminio --->
HsO
L De
. ---> Sol' SX --->
Q,
(3 .255
Ds = t15 mi /1 )
0s = (15 ml/1) (6 .510
Qs = (15
. ---> D a
1/s) = 48 .825 ml/s = 0 .049 1/s
1/s) = 97 .650 ml/s z 0 .093 1/s
ml/1) (13 .021 1/s) = 195 .32 ml/s x 0 .195 1/s
•
127
O s + Oa = Oa
5 O s = O=
A s = O= / (5)
O, a (0 .049 1/s) / (5) = 9 .80 x 10- = 1/s
A, _ (0 .098 1/s) / (5) = 1 .96 x 10- 0 1/s
A . _(0 .195 1/s) / (5) = 3 .90 x 10 0 1/s
A a = Om- O,
A
A
0
0
Aa
(0 .049 1/s) - (9 .80 x 10-= 1/s) = 0 .0392 1/s
(0 .098 1/s) - (1 .96 x 10-e 1/s) = 0 .0784 1/s
= (0 .195 1/s) - (3 .90 x 10- 0 1/s) = 0 .1560 1/s
=
s
La solución al 5% se preparará en forma batch para satisfacer los
requerimientos de un día de operación.
V = (86400 seg /día) (O,)
V = (86400 seg /d í a ) (0 .0392 1/s) (1 ma /1000 1) = 3 .390 m=
V = (86400 seg /día) (0 .0784 1/s) (1 m =/1000 1) = 6 .770 m=
V = (86400 seg /día) (0 .1560 1/s) (1 m=/1000 1) = 13 .478 m=
Considerando que para este tipo de tanques se recomienda que la
altura del tirante sea igual que su diámetro y además la
necesidad de que Estos no sean demasiado altos . se dimensionarân
dos tanques iguales para satisfacer los requerimientos de un día.
V s = V / 2
V,
_
(3 .390 ma ) / (2) = 1 .695 ma
(6 .770 m s ) / (2) = 3 .385 ma
V, = (13 .478 s m ) / (2) = 6 .739 m=
V s =
Si d = h
V, a 0 .785 da ;
d = h = [1 .695
d = h = C3 .385
d = h = E1 .695
d = C ( V, ) / 0 .7851 1 -'a
m =/0 .785] 1,'a = 1 .293 in, se adoptará d = h = 1 .30 m
m s/0 .785] •~ a = 1.628 in, se adoptará d = h = 1 .65 m
m =/0 .785] s .' s
=
2 .048 m, se adoptará d = h = 2 .05 m
Se considerará un bordo libre de 30 cm para determinar la altura
total del tanque.
H
H
H
H
=
=
=
=
h + 0 .30
1 .30 m +
1 .65 m +
2 .05 m +
m
0 .30 m = 1 .60 m
0 .30 m = 1 .95 m
0 .30 m = 2 .35 m.
Para la preparación de la solución al 1% se construirán dos
tanques iguales, uno en operación y otro de reserva para un
tiempo de retención de 10 minutos.
•
V0 = 10 min Os
V 0 = (10 min) (0 .049 1/seg) (60 seg/min) (1 ma /1000 1) = 0 .0294 ma
Ve = (10 min) (0 .098 . 1/seg) (60 seg/min) (1 ma /1000 1) = 0 .0588 ma
128
V . a (10 min)(0 .195 l/seg)(60 seg/min)(1 m# /1000 1) = 0 :1170 m'
Considerando que el tirante sea igual que el diámetro del tanque
se tiene:
Si d, = h,
Va = 0 .785 d
1'i ;
h, = C IIV / 0 .7853'-' a
d l = h,
= E(0 .0294 m a) / ( 0 . 7 8 5 ) 3= 0 .33 m;
se adop t ará d, = h, m 0 .35 m
d , = h = C(0 .0588 m a) / (0 .785)]' ia = 0 .42 m;
se adoptará d l = h l = 0 .45 m
d , = h, = C(0 .1170 m =) / (0 .785)]'6's a 0 :53 m;
se adoptará d l = h l = 0 .55 m
Se considerará un bordo libre de 30 cm para determinar la altura
total del tanque.
H,
H,
H,
H ,
=
=
=
=
h, +
0 .35
0 .45
0 .55
0 .30 m
m# 0 .30 m= 0 .65 m
m+ 0 .30 m= 0 .75 m
m + 0 .30 m = 0 .85 m
Cálculo de la potencia requerida para los tanques de preparación
de solución al 5X.
•
P = e Q u ti t
e = 500 seg -'
)t
P
P
P
=
=
=
=
1 .1748
(500) 0
(500) 0
(500) 0
x
(1
(1
(1
10- a seg/m a
.1748 x 10-a ) (1 .695) = 498 Watts
.1748 x 10-01 ) (3 .385) = 994 Watts
.1748 x 10- a ) (6 .739) = 1979 Watts
Para un 80X de eficiencia
P,
= (P) (1 .341) / (0 .8)
(1000)
P, =
(498) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 0 .83 HP
P, _
(994) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 1 .67 HP
P, = (1979) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 3 .32 HP
Selección de equipos para alto flujo, transmisión de engranes,
montaje fijo para tanques abiertos.
Para P, = 0 .83 HP, se selecciona mezclador XJQ87 para 0 .87 HP
Para P, = 1 .67 HP, se selecciona mezclador XJQ174 para 1 .74 HP
Para P, = 3 .32 HP, se selecciona mezclador XJQ350 para 3 .50 HP
Cálculo de la potencia requerida para los tanques de preparación
de solución al 1% .
129
•
P
Gs k Vs
P = (500) = (1 .1748 x 10- w ) (0 .0294) = . 8 .63 Watts
P = (500) = (1 .1748 x 10- s ) (0 .0588) = 17 .27 Watts
P = (500) s (1 .1748 x 10- w ) (0 .1170) = 34 .36 Watts
Para un 80% de eficiencia
P, = (P) (1 .341) / (0 .8) (1000)
P, = (8 .63) (1 .341) / (0 .8) (1000) ='0 .015 HP
P, = (17 .27) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 0 .029 HP
P, _ (34 .36) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 0 .058 HP
Selección de equipos para alto corte, transmisión directa,
montaje fijo para tanques abiertos, dadas las potencias tan bajas
requeridas se elige el mezclador más pequeño del mercado que
cubre las necesidades de los tres casos, mezclador XDQ30 para
0 .30 HP.
El lodo producido estará formado por la fracción de sólidos
presentes en las aguas residuales que serán removidas en el
clarifloculador, como por la fracción de precipitado formado por
el coagulante y la alcalinidad, en forma de hidróxido de
aluminio .•
Se estima la generación de 160 Kg/1000 ms de lodos a una
concentración al 5% y una densidad relativa de 1 .02
•
Producción de lodos:
G1 = 160 Kg/1000 m s
C = 5X
Or = 1 .02
P1 = Om G1
(3 .255 x 10- w ms /seg)
Kg /día
(160 Kg/1000 ms ) (86400 seg/dia)
(6 .510 x 10'- w ma /seg )
Kg /día
(160 Kg/ 1000 *PI )
(86400 seg/ d í a )
P1 = (13 .021 x 10- = m; /seg) (160 Kg/1000 mw )
P1 = 180 .002 Kg /día
(86400 seg/día)
P1 =
Pl =
44 .997
P1 =
P1 =
89 .994
V1 = (PI) / (C) (Dr)
V1 = (44 .997 Kg /día) / (0 .05) (1,020 Kg /m s) = 0 .882 m w/día
V1 =
(89 .994 Kg /día) / (0 .05) (1,020 Kg /m s) = 1 .765 m w/día
V1 = (180 .002 Kg/día) / (0 .05) (1,020 Kg/m w) _= 3 .529 m w/d í a
Para la generación tan baja de lodos, en ninguno de los tres
casos se considera adecuado el diseñar la unidad de espesamiento
de lodos por lo que se diseñará un tanque para el
130
•
acondicionamiento de lodos que operará en forma intermitente, es
decir que para los tiempos de paro del equipo de mezclado éste
funcionará como espesador.
El acondicionamiento de los lodos se realizará mediante la
adición de cal y sulfato de aluminio, los que serán alimentados
en 1as siguientes dosis:
Ala (SOa) a
Cal
dosificación de 1000 mg /1 a Da
dosificación de 3500 mg /1 = Oc
Cantidad de sulfato de aluminio requerido
Csa a (V1) (Da)
Csa = (0 .882 m= /dial
Csa = 0 .882 Kg/día
(1000 mg/ 1) (1000 1 /mi ) (Kg /10n mg)
Csa = (1 .765 mi /día) (1000 mg/1) (1000 1 /mPI )
Csa = 1 .765 Kg/día
Csa : (3 .529 m= /dia) (1000 mg/1)
Csa = 3 .529 Kg/día
(Kg/ 10n mg)
(1000 1 /mli ) (Kg /10n mg)
Cantidad de cal requerida
Cc a (V1) (Dc)
•
Cc a (0 .882 m= /dia) (3500 mg / 1) (1000 1 /ms ) ( Kg /1006 mg)
Cc a 3 .087 Kg/día
Cc = (1 .765 eT /dia) (3500 mg/1) (1000 1/m") (Kg /10n mg)
Cc a 6 .178 Kg /dia
Cc s (3 .529 m= /dia) (3500 mg/ 1) (1000 1/ml') (Kg /100 mg)
Cc m 12 .352 Kg/día
Considerando la conveniencia de disponer de una reserva en
almacén para satisfacer la demanda de por lo menos un mes, es
necesario tener una capacidad de almacenamiento para:
Sulfato de aluminio
Cas a Csa (30 días)
Cas = (0 .882 Kg/día) (30 días) a 26 .46 Kg
Cas = (1 .765 Kg /dia) (30 días) a 52 .95 Kg
Cas = (3 .529 Kg /dia) (30 días) a 105 .87 Kg
Cal
Cac = Cc (30 días)
Cac = (3 .087 Kg/dia) (30 días) a 92 .61 Kg
Cac = (6 .178 Kg/día) (30 días) = 185 .34 Kg
Cac = (12 .352 Kg/día) (30 días) a 370 .56 Kg
131
•
Para una dosificación de 1000 mg/1 de sulfato de aluminio y una
concentración del 1X se tiene equivalentemente una dosificación
de 100 ml/l, por lo que el gasto de la solución es de:
Ada = (100 ml/1) (Vl)
Ada = (100 ml/1) (882 1/día) (1 día /86400 seg) (1 1/1000 ml) •
Oda = 1 .021 x 10" a 1/s
Ada = (100 ml/1) (1765 1/día) (1 dia /86400 seg) (1 1/1000 ml) _
Oda = 2 .043 x 10'' a 1/s
Ada = (100 mi/1) (3529 1/día) (1 día /86400 seg) (1 1/1000 ml)
Ada = 4 .084 x i0 -= 1/s
Para una dosificación de 3500 mg/1 de cal y una concentración
del 2X se tiene equivalentemente una dosificación de 175 ml/l.
por lo que el gasto de adición es de:
Adc = (175 ml/ l ) (V1)
Adc = (175 mi /1) (882 1 /día) (1 día/86400 seg)
Ode = 1 .786 x i0 -= 1/s
(1 1/1000 al)
Adc = (175 ml/1) (1765 1 /día) (1 día/86400 seg) (1 1/1000 mi)
Adc = 3 .575 x 10-a 1/s
Ode = (175 ml/1) (3529 1 /día) (1 día/86400 seg) (1 1/1000 ml)
Odc = 7 .148 x 10- a
1/s
La solución al 1X de sulfato de aluminio se preparará en forma
batch para satisfacer las necesidades de 2 días para lo que se
requiere un volumen de almacenamiento de:
Vda = (Oda) (2 días)
Vda = (1 .021 x 10-= 1/s) (1 mw /1000 1) (86400 seg/día) (2 días)
= 0 .176 m a
Vda = (2 .043 x 10- a
1/s) (1 m a/1000 1) (86400 seg/día) (2 días)
= 0 .353 m =
Vda = (4 .084 x 10- a 1/s) (1 m =/1000 1) (86400 seg/día) (2 días)
= 0 .706 m =
Considerando que los tanques serán circulares y que la altura del
tirante sea igual que su diámetro se tiene:
d. = [ Vda / 0 . 785 ]"'_ = h
d . = h .= (0 .176
se adoptará
d = h . _ (0 .353
se adoptará
d .= h .= (0 .706
se adoptará
m =) / (0 .785)] l,''w = 0 .608 m
dm= h= = 0 .65 m
m =) / (0 .785) ] ~_ = 0 .766 m
d . = h . = 0 .80 m
= 0 .965 m
m s) / (0 .785)3
d . = h . = 1 .00 m
132
Si se considera un bordo libre de 30 cm, se tendrá una altura
total del tanque de:
•
= ha + 0 .30 m
Ha
Ha
Ha
Ha
= 0 .65 m + 0 .30 m = 0 .95 m
= 0 .80 m + 0 .30 m = 1 .10 m
= 1 .00 m + 0 .30 m = 1 .30 m
La solución al 2% de cal se preparará en forma batch para
satisfacer las necesidades de 2 días por lo que se requiere un
volumen de almacenamiento de:
Vdc = (Adc) (2 días)
Vdc = (1 .786 x 10- a 1/s) (1 m a/1000 1) (86400 seg/día)
=
Vdc =
=
Vdc =
=
(2
días)
0 .309 m a
(3 .575 x 10- a 1/s) (1 m a/1000 1) (86400 seg/día) (2 días)
0 .618 ma
(7 .148 x 10- a 1/s) (1 m a/1000 1) (86400 seg/día) (2 días)
1_235 m a
Considerando que los tanques serán circulares y que el tirante
sea igual al diámetro del mismo se tiene:
dc = hc = (Vdc /
•
O
_785]"' a
de = hc = ((0 .309 ma) / (0 .785)3'' a = 0 .733 m
se adoptará de = hc = 0 .75 m
dc = hc = (tO .618 nra) / tO .785)] 1 0 : = 0 :923 m
se adoptará dc = hc = 0 .95 in
de = hc = ((1 .235 ma ) / (O .785)]'~_ = 1 .163 m
se adoptará de = hc = 1 .20 m
Si se considera un tirante libre de 30 cm, se tendrá una altura
total del tanque de:
Hc
Hc
Hc
Hc
=
=
=
=
hc + 0 .30 m
0 .75 m+ 0 .30 m= 1_05 m
0 .95 m+ 0 .30 m= 1 .25 m
1 .20 A + 0 .30 m = 1 .50 m
Cálculo de la potencia requerida para los tanques de preparación
de sulfato de aluminio al 1%.
P = 6a u (Vda)
(3 = 500
seg -'
= 1_1748 x 1 O - a seg /m a
•
P = (500) a (1 .1748 x 10-a ) (0 .176) = 51 .69 Watts
P = (500) a (1 .1748 x 10- a ) (0 .353) = 103 .68 Watts
P = (500) a (1 .1748 x 10-3 ) (0 .706) = 207 .35 Watts
133
.Para un 80% de eficiencia
P, = (P) (1 .341) / ' (0 .8) (1000)
•
P . _
(51 .69) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 0 .087 HP
(103 .68) (1 .341) / (0 .8) (1000) = .0 .174 HP
P , = (207 .35) (1 .341) / (0 .8) (1000) . = 0 .348 HP
P , a
Selección de equipos para alto flujo, transmisión de engranes,
montaje fijo para tanques abiertos.
Para P, = 0 .087 HP, se selecciona mezclador XJ030 para 0 .30 HP
Para P, = 0 .174 HP, se selecciona mezclador XJQ30 para 0 .30 HP
Para P, = 0 .348 HP, se selecciona mezclador XJQ43 para 0 .43 HP
Cálculo de la potencia requerida para los tanques de preparación
del cal al 2X
P
P
P
P
=
=
=
=
6 a u (Vdc)
(500) 0 (1 .1748 x 10- a ) (0 .309) =
90 .75 Watts
(500) a (1 .1748 x 10- a ) (0 .618) = 181 .51 Watts
(500) 0 (1 .1748 x 10- a ) (1 .235) = 362 .72 Watts
Para un 80% de eficiencia
P, _ (P) (1 .341) / (0 .8) (1000)
P , =
(90 .75)
P , = (181 .51)
P , = (362 .72)
(1 .341) / (0 .8)
(1 .341) / (0 .8)
(1 .341) / (0 .8)
(1000) = 0 .152 HP
(1000) = 0 .304 HP
(1000) = 0 .608 HP
Selección de equipos para alto flujo, transmisión de engranes.
montaje fijo para tanques abiertos,.
Para P, = 0 .152 HP, se selecciona mezclador XJ030 para 0 .30 HP
Para P, = 0 .304 HP, se selecciona mezclador XJQ43 para 0 .43 HP
Para P, = 0 .608 HP, se selecciona mezclador XJQ65 para 0 .65 HP
Dimensionamiento del tanque de acondicionamiento de lodos
considerando un volumen de lodos para un tiempo de retención de
1 .5 días.
V
V
V
V
= V1 (1 .5 dial)
= (0 .882 t a /dia) t1 .5 día) = 1 .323
= (1 .765 ma /dia) ( 1 .5 día) = 2 .64e
= (3 .529 ma /día) (1 .5 dia) = 5 .294
ma
ma
ma
Considerando que el tanque de acondicionamiento será cuadrado y
que el tirante será de la mitad de los lodos de éste se tiene:
V = la d si d =
1 = (2V) 1,'a
1/2 1 ; V = 1= /2
1 = C(2) (1 .323 ma) 7 `ia = 1 .383 m
se adoptará 1 = 1 .40 m i d s 0 .700 m
•
134
1
•
= ((2) (2 .648 m s) 7 "'0 = 1 .743 m
se adoptará 1 =1 .75 in, d = 0 .875 m
1 = C(2) (5 .294 ms)] ~~s = 2 .196 m
se adoptará 1 = 2 .25 m ; d = 1 .125 m
Para un bordo libre de 40 cm se tiene una altura total de:
=
H=
H =
H=
d + 0
0 .700
0 .875
1 .125
.40 m
m+ 0 .40 m= 1 .100 m
m+ 0 .40 m= 1 .275 m
m + 0 .40 m = 1 .525 m
Altura total incluyendo barandal
H, =
ii, =
H, =
H,=
H + 0 .80 m
1 .100 m + . 0 .80 m= 1 .900 m
1 .275 m + 0 .80 m = 2 .075 in
1 .525 m + 0 .80 m = 2 .325 m
Diámetro de la tubería de alimentación de sulfato de aluminio= 0,
q s
= 1/2'. = 1 .270 cm para los tres casos
Diámetro de la tubería de alimentación de lechada de cal = O s
O n
= 3/4' = 1 .905 cm para los tres casos
•
Diámetro de la tubería de succión de lodos acondicionados= 0
•
= 1 1/2' = 3 .81 cm . para los tres casos
Cálculo de la potencia requerida para el mezclador de paletas
P
P
P
P
=
=
=
=
BR u V
(500) 0 (1 .1748 x 10- 0 ) (1 .323) = 389 Watts
(500) 0 (1 .1748 x 10-0 ) (2 .648) = 778 Watts
(500) 0 (1 .174$ x 10- 0 ) (5 .294) = 1555 Watts
Para un 80X de eficiencia
P, = (P)' (1 .341) / (0 .8) (1000)
P, =
(389) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 0 .652 HP
P, =
(778) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 1 .304 HP
P, = (1555) (1 .341) / (0 .8) (1000) = 2 .067 HP
Para P, = 0 .652 HP, se selecciona mezclador XJ65 para 0 .65 HP
Para P, = 1 .304 HP, se selecciona mezclador XJ174 para 1 .74 HP
Para P, = 2 .067 HP, se selecciona mezclador XJ230 para 2 .30 HP
Determinación de la potencia requerida para el equipo de bombeo
de lodos acondicionados hacia deshidratación, para lo cual se
considerará una carga tal de 20 metros con lo cual se cubrirá
ampliamente la posibilidad de instalar el equipo de deshidratado
de lodos en un primer piso del edificio considerando ya las
pérdidas por fricción y piezas especiales.
135
H = 20 m
P = (Al) (H) / (76 n)
Considerando que el caudal de lodos generado será extraído para
su deshidratado durante cuatro horas del día
Q1 = (V1) / (t)
t = 4 hr . = 14,400 seg
A1 = (883 1) / (14,400 seg) = 0 .0613 1/s
Ql = (1765 1) / (14,400 seg) = 0 .1226 l/s
A1 = (3529 1) / (14,400 seg) = 0 .2451 1/s
P = (0 .0613 -1/s) (20 m) / (76) (0 .8) = 0 .02 HP
P = (0 .1226 1/s) (20 m) / (76) (0 .8) = 0 .04 HP
P = (0 .2451 1/s) (20 m) / (76) (0 .8) = 0 .08 HP
Se utilizarán bombas similares para los tres casos de 1/4 de HP
TIPO Y SERVICIO DE LOS TANQUES DEL AREA.
DE DOSIFICACION
6 .9
TANQUE
TIPO
S E R V I C I O
No . DE
UNIDADES
1
Sulfato de aluminio al 5%
2
2
Sulfato de aluminio al 1X
2
3
Solución de cal al 2%
1
4
Sulfato de aluminio al 1%
1
Diseno dimensional del filtro lento de altura variable
Para el diseño ' dimensional del filtro se considerará su
distribución en dos cámaras con su funcionamiento en paralelo,
integrado además por una cámara de distribución de alivio, dos de
filtros, de interconexión y dos de desagüe, con base en las
siguientes especificaciones técnicas:
Calidad del agua
Turbiedad normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 UN
Turbiedad media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 UN
Turbiedad máxima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 UN
Color
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
136
<50 UC
CARACTERISTICAS DIMENSIONALES DE LOS TANQUES
•
DE DOSIFICACION
o
d
h
H
(m)
(m)
(m)
1,875
3,750
7,500
1 .30
1 .65
2 .05
1 .30
1 .65
2 .05
1 .60
1 .95
2 .35
0 .87
1 .74
3 .50
XJQ
87
XJQ 174
XJQ 350
1, :375
3,750
7,500
0 .35
0 .45
0 .55
0 .35
0 .45
0 .55
0 .65
0 .75
0 .85
0 .30
0 .30
0 .30
XDQ
XDQ
XDQ
30
30
30
1,875
3,750
7,500
0 .75
0 .95
1 .20
0 .75
0 .95
1 .20
1 .05
1 .25
1 .50
0 .30
0 .43
0 .65
XJQ
XJQ
XJQ
30
43
65
1,875 0 .65
3,750 , 0 .80
7,500
1 .00
0 .65
0 .80
1 .00
0 .95
1 .10
1 .30
0 .30
0 .30
0 .43
XJQ
XJQ
XJQ
30
30
43
MEZCLAOOR
BOMBED
TANQUE
MEZCLADOR
,
TIPO
POBLACION
HP
MODELO
1
2
3
4
•
~
CARACTERISTICAS DIMENSIONALES DEL TANQUE DE ACONDICIONAMIENTO
~
POBLACION
VI
1
d
H
1,
11s
~~
(HA81
l~'/día)
l~l
l~)
(~1
l~)
(c~)
(c~)
(c~)
(HP)
(N~OELO)
(HP)
1,875
0 .883
1 .40
0 .700
1 .100
1 .900
1 .27
1 .905
3 .81
0 .65
XJ 65
0 .25
3,750
1 .765
1 .75
0 .875
1 .275
2 .075
1 .27
1 .905
3 .81
1 .74
XJ 174
0 .25
7,500
3 .529
2 .25
1 .125
1 .525
2 .325
1 .27
1 .905
3 .81
2 .30
XJ 230
0 .25
H,
d = diámetro interior del tanque
h =
tirante hidráulico dentro del
H = Altura total del tanque
•
137
tanque
Criterios de diseño
Velocidad de filtración
0 .10 m/h
Pérdida de carga fija en función de la carga inicial
del media
5 %
Periodo de reposición del filtro 5 años
Características del medio filtrante
Diámetro efectivo
0 .15-0 .35 mm
Coeficiente de uniformidad
<2 .00
Velocidad en el canal principal
0 .05 m/s
Máxima pérdida de carga
1 .10 m
•
Poblaciones de proyecto
P = 1,875
P = 3,750
P = 7,500
hab.
hab.
hab.
Caudales de diseño
Om =
3 .255 1/s
(3m = 6 .510 1/s
Om = 13 .021 1/s
Definición del tamaño de las unidades
POBLA-
Oa
CION
U/s)
A
(a)
B
(a)
h
6 .40
9 .70
13 .85
8 .50
1 .36
12 .95
18 .50
2 .40
3 .70
(cal
H
(ca)
(cal
Ass
!~
~s
~•
~~,
~~s
Ica)
(cal
halla)
(aal
(n)
(Da)
(ea)
15 .24
20 .32
30 .48
20 .32
30 .48
40 .64
11
11
11
19
19
19
32
32
32
~s•
(tub .)
1,875 3 .255
3,750 6 .510
7,500 13 .021
.
8 .60
12 .00
2
2
16 .40
E
16
16
16
5 .6
5 .6
5 .6
-
A
B
H
h
e
0,
Oa
Oa
' O0 ,
=
=
=
=
=
=
=
=
O tDd
tD o a
Ow,
•-
ancho del filtro
largo del filtro
tirante de agua sobre el vertedor de ingreso
tirante de agua sobre los vertedores de control
espesor de la ranura de percolación del filtro
diámetro de la tubería de ingreso y salida
diámetro de la tubería de alivio y desagüe
arena que pasa la malla 16
grava de 5 .6 mm
grava de 11 mm
grava de 19 mm
grava de . 32' mm
•
138
7 . INGENIERIA DE DETALLE ESTRUCTURAL
•
7.
•
INGENIERIA•DE DETALLE ESTRUCTURAL
Para el Proyecto Estructural del conjunto de estructuras de la
Planta de Tratamiento, se eligió el emplear las dos Teorías
vigentes:
- Teoría Elástica.
- Teoría Plástica.
Tomando en consideración que para las edificaciones se diseRaria
para cargas reales dado que se trata de cargas máximas
distribuidas . Se realizó el proyecto de las mismas en base a la
Teoría Elástica, y para las restantes estructuras se tienen
solicitaciones máximas por zona, por lo que se eligió la Teoría
Plástica para la determinación de elementos mecánicos.
Para la realización de este capítulo del Proyecto se siguieron
las recomendaciones de las siguientes Normas Vigentes.
- Reglamento de Construcciones para el D . F.
- Manual de Diseño para Obras de la C . F . E.
- Guía de Diseño Estructural de Obras de Abastecimiento de Agua
Potable y Alcantarillado Sanitario en Localidades Urbanas de la
Repóblica Mexicana, S . A . H . O . P.
Las características de los materiales fueron las siguientes:
•
Acero
fy = 4,200 Kg/cm
Concreto f'c = 200 Kg/cm°
7 .1 Diseño de cárcamos de bombeo
Con el fin de facilitar los diseRos estructurales de los cárcamos
de bombeo, se procedió a realizar una secuencia de los
procedimientos de cálculo dejando variables las condiciones que
se presentarán, a continuación se inicia tal secuencia.
Cálculo de presiones exteriores, como condición critica se toma
el empuje del relleno, cuando el cárcamo este vacío.
P =1(1 - sen G) / (1 + sen G)] & H
P = Presión del terreno.
O = Angulo de reposo del terreno = 30 0 *
= Peso volumétrico del suelo
= 1,400 kg/m° *
H = Profundidad de diseño (variable).
* = datos propuestos.
Desarrollando la expresión:
•
P = C(1 - sen 30 0 )
P = 466 .67 H
La profundidad se
/
(1 - sen 30 0 )] 1,400 CH)
procedió
a
139
determinarla
de la
siguiente
manera:
~
a) La diferencia del nivel del terreno a la plantilla de la
tubería del influente, se tomo de 2 .0 m ., 2 .50 m y 3 .0 m como
máxima .
b) Existe un desnivel de 10 cm en el pretratamiento.
c) Los niveles de operación del cárcamo fueron los siguientes:
Sumergencia
Arranque equipo 1
Arranque equipo 2
Arranque equipo 3
Bordo libre
T o t a l
0 .26 m.
0 .30 m.
0 .30
m.
0 .20 m.
0 .15 m.
1 .21 m.
Por lo que la profundidad máxima de diseño será:
H = 3 .0 m + 0 .10 m + 1 .21 m
4 .31 m.
Se proponen las siguientes profundidades:
H, = 3 .50 m.
1-6 = 4 .00 vb.
Ha = 4 .50 in.
•
Por lo que respecta a la dimensión de planté, expresada como -L
en esta memoria se tienen los siguientes rangos:
2 .0 in.
2 .5 m.
La
L:
L4
La
a
3 .0 m.
4 .0 m.
4 .2 in .
La consideración realizada para fines de diseño, fue de un
empotramiento entre paredes del cárcamo por lo que se emplearon
las siguientes formulas de momento.
M = C(W) (L) Y ] / 12
M = C(W) (L) 2 ] / 24
(negativo)
(positivo)
Para Revisión de Cortante.
•
vc
= (0 .53) (f'c)'~ a
f'c
= 200 kg /cma
vc
= ( 0 .53)(206) 1 ...a
=
7 .49 kg /cme
Con el fin de determinar en que condiciones nos acercaríamos a
secciones mínimas de espesor (20 cm de acuerdo al A .C .I .) y
armado, se procederá a iniciar con las solicitaciones y
dimensiones mayores.
Para H = 4 .50 m.
140
Espesor de pared = 25 cm.
P
= (466 .67)(4 .50)
= 2,100 kg/mis
Dimensión Lateral
L = 4 .2 in.
Momento Mâximo (negativo)
M = ((2,100)(4 .2) . / (12)3 = 3,087 kg-m.
Mu / bd = = ((1 .4)(3087)(100)) / (100)(20) =
e =
Mu / bd g ~ 10 .80
e
0 .003
= Porcentaje de acero de refuerzo
Acero de Refuerzo.
As = (0 .003)(100')(20)=
Var # 4 @ 21 .2 cm ..
Se propone @ 20 cm.
6 cm a
Cortante
V = (2,100) / ((100)!25)) = 0 .84 kg/ciP
Como la variación en longitud
representativá, se revisará para:
< 7 .49
kg/cmis
Por lo que se
acepta la sección.
de 4 .2 m . a 4 .0 m . no es
H = 4 .50 in.
Espesor de Pared = 20 cm.
P = (466 .67)(4 .50) = 2,100 kg/m a
Dimensión Lateral
L
=
3 .5 m.
Momento máximo (Negativo)
M = (2,100 (3 .5) = / 123 = 2,143 .75 kg-m
Mu / bd Q
=
(1 .4)(2,143 .75)(100)/((100)(15) 0 )
e = 0 .0037
= 13 .34
Acero de Refuerzo
As = (0 .0037)(100)(15)
= 5 .55 cm °
Cortante
V = (2,100) / ((100)(20)) = 1 .05 kg/cm° <
Para H = 4 .50 in.
Espesor de Pared = 20 cm.
p
(466 .67)(4 .50) = 2,100 kg/m a
Dimensión Lateral L = 3 .0 in .
•
141
Var # 4 @ 23 cm.
Se propane @ 20 cm.
7 .49 kg/cm°
Por lo que se
acepta la sección.
Momento máximo . (Negativo)
M = C2,100 (3 .0)a / 12] = 1,575 kg-m
=
Mu / bd 2
(1 .4)(1,575)(100)/((100)(15) 0)
= 9 .8
> 8 = 0 .0028
Acero de Refuerzo
As = (0 .0028)(100)(15)
a
4 .2 cm a
Var # 4 @ 30 .2 cm.
Se propone @ 25 cm.
Cortante
V = (2,100) / ((100)(20)) = 1 .05 kg/cm* <
7 .49 kg/cml#
Por lo que se
acepta la sección.
Para H' = 4 .50 m.
Espesor de Pared = 20 cm.
P = (466 .67)(4 .50) = 2,100 kg/m a
Dimensión Lateral
L = 4 .2 m.
Momento máximo (Negativo)
M = (2,100 (2 .5) 0 / 12]
=
1,093 kg-m
Mu / bd 0
=
(1 .4)(1,093)(100)/((100)(15)°)
= 6 .80
9 = minima
Acero de Refuerzo
As = (0 .0025)(100)(15)
= 3 .75 cm 0
Cortante
V = (2,100) / ((100)(20)) = 1 .05 kg/cmi
Var # 3 e 19
cm.
Se propone @ 25 cm.
<
7 .49 kg/cm,
Por lo que se
acepta la sección.
Dado que a partir de esta longitud se presentaron los mínimos de
espesor y armado, no se seguirá revisando para las dimensiones
laterales restantes.
Para H = 4 .00 m.
Espesor de Pared = 20 cm.
P = (466 .67)(4 .00) =
1,866 .68 kg/MP
Dimensión Lateral
L
=
3 .5 m.
Momento máximo (Negativo)
19 = (1,866 .68 (3 .5) 0 / 12] = 1,905 .6 kg-m
Mu / bd 2
= C(1 .4)(1,905 .6)(1O0)] / ((1O0)(15)a]
= 11 .81
>
A = 0 .00325
Acero de Refuerzo
As = (0 .00325)(100)(15) = 4 .9 . cm 0
142
Var ## 4 @ 26 .1 cm.
Se propone @ 25 cm.
Cortante
V = (1,866 .68)/((100)(20)) = 0 .93 kg/cm <
7 .49
kg/cul°
Por
lo que se
acepta la seccibn
•
Para H = 4 .00 m.
Espesor de Pared = 20 cm.
P = (466 .67)(4 .00) = 1,866 .68 kg/m a
Dimensión Lateral
L = 3 .0 m.
Momento máximo (Negativo)
M = E1 .866 .68 (3 .0) a / 12] = 1,400 kg-m
Mu / bd a
= C(1 .4)(1 .400)(100)] / C(100)(15)m ]
= 8 .71
>
6 = mínimo
Acero de Refuerzo
As = (0 .0025)(100)(15) = 3 .75
cm °
> Var * 3 @ 19 .0 cm.
Se propone @ 20 cm.
Cortante
V = (1,866 .68)/((100)(20)) = 0 .93 kg/ces <
7 .49 kg/cef
Por
lo que se
acepta la sección
Para las restantes dimensiones laterales no se seguirá revisando.
dado que principian a regir las condiciones de espesor y armado
mínimo.
Para H = 3 .50 m.
Espesor de Pared = 25 cm.
P = (466 .67)(3 .50) = 1,633 .34 kg/ MP
Dimensión Lateral L = 4 .2 m.
Momento máximo (Negativo)
M = [1,633 .34 (4 .2)• / 12] m 2,401 kg-m
Mu / bd°
= C(1 .4)(2 .401)(100)] / C(100)(20)a]
= 8 .40
> 8= mínimo
Acero de Refuerzo
As = (0 .0025)(100)(20) = 5 .00
cm a
Var # 4 @ 25 .4 cm.
Se propone @ 25 cm.
Cortante
V = (1,633 .34)/((100)(25)) = 0 .07 kg/cn
Para H = 3 .50 m.
Espesor de Pared = 20 cm.
P = (466 .67)(3 .50) = 1,633 .34 kg/m a
143
7 .49 kg/ces
Por
lo que se
acepta la sección
Dimensión' Lateral
•
L •= 3 .5 in.
Momento máximo (Negativo)
M = [1,633 .34 (3 .5) 0 / 123 = 1,667 .4 kg-i
Mu / bd a
ffi [(1 .4)(1,667 .4)(100)1 / E(100)(15)0 ]
= 10 .37
) 8 = 0 .0028
Acero de Refuerzo
As = (0 .0028)(100)(15) = 4 .2
cm a
Var 11 4 E 30 .2 cm.
Se propone @ 25 cm.
Cortante
V
(1,633 .34)/((100)(20)) = 0 .08 kg/cuP <
7 .49 kg/ci
Por lo que se
acepta .. la sección
Las dimensiones siguientes serán armadas con acero mínimo y
continuándose con espesor de 20 cm.
DISEñ.O
DE
CIMENTACION
DE
CARCAMO
DE BOMBEO
Revisión de la cimentación más crítica del cárcamo de bombeo,
considerando la planta de mayores dimensiones y mayor
profundidad.
Profundidad
Planta
Espesor de muros
Losa superior
4 .50
4 .2
0 .25
0 .10
m.
m . X 4 .2 m.
i.
m.
Análisis de Cargas.
Losa superior
Muros
Cimentación
Agua
Equipos
(0 .10)(4 .2)= (2400)
(0 .25)(4 .2)", (4 .5)(2400)
(0 .25)(4 .2) 0 (2400)
(1 .21)(4 .2) 0 (1000)
(3 Equipos)(85 kg)
= 4,233 .6 kg.
= 45,360 .0 kg.
= 10,584 .0 kg.
= 21,344 .4 kg.
a
255 .0
81,777 .0 kg.
Presiones en el terreno .
fT = (81 .777 tons) / (4 .2)0
=
4 .64 ton/ma
Presión aceptable para cualquier terreno,
si consideramos que
ese nivel de desplante se tendría una cimentación compensada.
DISEÑO DE LOSA DE C I MENTAC I ON
Se le restará el peso cimentación del agua y equipos.
P = 81,777 kg
10,584 kg
P = 49,539 .6 kg
- 255 kg
-
14.4
21,344 .4 kg
Carga distribuida ; considerando alerónes de 0 .50 n.
w = (49,539 .6) / (5 .2) 0 =
1834 .1
kg /mi
m = (5 .2) / (5 .2) .= 1
10- 4 waa , = 4 .96
M = (500)(4 .96)
= 2479 .7 kg-m
Mu / bd a =
1 .4 (2479 :7) 100 / 100 (20) s
= 8 .67
>
8 = mínimo
Acero de Refuerzo
As = (0 .0025)(100)(20)
= 5 cm a
Var * 4
@ 25
Como norma general se armará en forma idéntica a los muros
DISEPO DE LOS MUROS OE MAMPOSTERIA.
Se consideró el variar la altura de los muros de mampostería . en
varias dimensiones con el fin de manejar rangos hasta 3 m de
profundidad, a continuación se da la secuencia de cálculo.
REVISION DE MUROS DE MAMPOSTERIA PARA UNA ALTURA DE 2 .00 M.
Empuje
E = 0 .229 H ( H + h')
h' = (7 - H) / (6)
= (7 - 2 .00) / (6) = 0 .83 m.
H = 2 .0
E = (0 .229)(2 .0)(2 .0 + 0 .83)
E
= 1 .30 Tons .
•
Posición de la resultante vertical.
No .
1
2
3
4
C
A
R
6
BRAZO
A
(2 .0)(0 .3)(2000)Kg /m a
= 1200
C(2 .0)(0 .5) / (2)](2000) = 1000
(0 .15)(1 .2)(2400)
= 432
C(2 .0)(0 .5)/(2)](1400)
= 700
3332
Momento de Volteo
My = E (H / 3)
My = (1 .30)(0 .67)
=
0 .87 ton - m
Valor de Xa (Posición de la resultante)
Xa = (1 .9942 - 0 .87) / (2 .0) = 0 .56 m.
Excentricidad con respecto a la base
e = (b / 2) - Xa
e = (1 .2 / 2) - 0 .56 = 0 .04
145
.
0 .45
0 .67
0 .6
0 .75
MOMENTO
540 .00
670 .00
259 .20
525 .00
1994 .20
Revisando para el terció medio'de la base por donde debe pasar Xa
•
b / 3 = 1 .2 / 3 = 0 .40
Se acepta dado que la
resultante pasa por
el tercio medio de la
base.
Revisión por . volteo
(1 .992) / (0 .87) = 2 .28
> 1 .5
Revisión por deslizamiento
(3 .332) / (113 ) = 2 .8
>
1 .5
Se acepta
Se acepta ya que no se
considera, para esta re
visión la presión del
relleno .
el firme y
el dentellón.
Presiones en el Terreno
f = P / A + M / S
f = P / A - M / S
I
= BHs
/ 12 = (1)(1 .2) / (12) = 0 .144
S
me
= BH° / 3
S = (1 .44) / (3) = 0 .48 m=
M = Fv Xe
M = (3 .332 tons .)(0 .04)
= 0 .13 t - m
f = (3 .332)/((1)(1 .2))+(0 .13)/(0 .48) = 2 .78+0 .27 = 3 .05 ton/m :
f = (3 .332)/((1)() .2))-(0 .13)/(0 .48) = 2 .78-0 .27 = 2 .51 ton/m "
•
Se acepta la geometría propuesta.
REVISION DE MUROS DE MAMPOSTERIA
PARA UNA ALTURA DE 2 .5 M
Empuje
E
h'
E
E
= 0 .229 H ( H + h')
= (7 - 2 .5) / (6) = (7 - 2 .5) / (6) = 0 .75 m.
= (0 .229)(2 .50)(2 .50 + 0 .75)
= 1 .86 Tons .
Posición de la resultante vertical.
No .
1
2
3
4
C
A
R
(i
BRAZO
A
(2 .50)(0 .3)(2000)Kg/m :
C(2 .50)(0 .6)/(2)](2000)
(0 .15)(1 .40)(2400)
E(2 .50)(0 .6)/(2)](1400)
= 1500
= 1500
= 504
= 1050
4554
momento de Volteo
•
Mv = E (H / 3)
Mv = (1 .86)(D .83)
=
1 .52
ton
m
146
0 .40
0 .75
0 .70
0 .90
MOMENTO
600 .00
1125 .00
352 .80
945 .00
3022 .80
Valor de Ka (Posición de la resultante)
Xa = (3 .022 - 1 .52) / (2 .5) = 0 .60 m.
Excentricidad con respecto a la base
e = (b / 2) - Xa
e = (1 .4 / 2) - 0 .60
=
0 .10
Revisando para el tercio medio de la base por donde debe pasar Xa
Se acepta dado que la
resultante pasa por
el tercio medio de la
base.
b / 3 = 1 .4 / 3 = 0 .47 m
Revisión por volteo
(3 .022) / (1 .52) = 1 .98
>
1 .5
Se acepta
Revisión por deslizamiento
(4 .554) / (1 .86) = 2 .4
> 1 .5
Se acepta
Presiones en el Terreno
•
f =
P / A + M / S
f = P / A - M / S
I = BHP / 12 = (1)(1 .4)° / (12) =
S = BH P / 3
S = (1 .96) / (3) = 0 .65 m=
i'r
= Fv Xe
M = (4 .354 tons .)(0 .10) = 0 .45 t f = (4 .554)/((1)(1 .4))+(0 .45)/(0_65)
f = (4 .554)/((1)(1 .4))-(0 .45)/(0 .65)
0 .2287 mg.
m
= 3 .25+0 .69 = 3 .94 ton/m°
= 3 .25-0 .69 = 2 .56 ton/m°
Se acepta la geometría propuesta.
REVISION DE MUROS DE MAMPOSTERIA
PARA UNA ALTURA DE 3 .00 M'
Empuje
E = 0 .229 H ( H + h')
h' = (7 - H) / (6) = (7 - 3 .00 / (6) = 0 .66
E = (0 .229)(3 .00)(3 .00 + 0 .66)
E = 2 .51 Tons .
in.
Posición de la Resultant . Vertical.
No .
1
2
.3
4
C
A
R
G
BRAZO
A
(3 .00) (0 .3) (20C30)Kg /m o
= 1800
C(3 .00)(0 .70)/(2)](2000) = 2100
(0 .2)(1 .60)(2400)
= 768
= 1470
C(3 .00)(0 .70)/(2)](1400)
6138
•
147
0 .45
0 .83
0 .80
1 .06
ML'll'4F..NTO
810 .00
1743 .00
614 .40
1558 .20
4725 .60
Memento' de Volteo
My = E (H / 3)
My = (2 .51)(1 .00) = 2 .51
•
•
ton - m
o
Valor de Xa (Posición de la resultante)
Xa = (4 .725 - 2 .51) / (3 .0) = 0 .74 m.
Excentricidad con respecto a la base
e = (b ' / 2) - Xa
e = (1 .6 / 2) - 0 .74 = 0 .06
Revisando para el tercio medio de la base por donde debe pasar Xa
b / 3 = 1 .6 / 3
= 0 .53
Se acepta dado que la
resultante pasa por
el tercio medio de la
base.
Revisión por volteo
(4 .725) / (2 .51) = 1 .88
>
1 .5
Se acepta
Revisión por deslizamiento
(6 .138) / (2 .51) = 2 .4
> 1 .5
Se acepta
Presiones en el Terreno
•
f
f
I
S
S
M
M
f
f
= P / A + M / S
= P / A - M / S
= BHP / 12 = (1)(1 .6)P
(12) =
BHF / 3
= (2 .56) / (3) = 0 .85 m=
= Fv Xe
- (6 .138 tons .)(0 .06)
= 0 .37 t = (6 .138)/((1)(1 .6))+(0 .37)/(0 .85)
= (6 .138)/((1)(1 .6))-(0 .37)/(0 .85)
/
0 .34 wP
s
= 3 .84+0 .44 = 4 .28 ton/te = 3 .84-0 .44 = 3 .40 ton/m m
Se acepta la. geometría propuesta.
7 .2
Oiseño del pretratamiento
7 .2 .1 Pretratamiento tipo I
Para este caso se consideró una altura maxima de 1 .0 metros con
un empuje exterior, a continuación se da el diseño de los mismos.
P = (466 .67)(1 .0) = 466 .667 kg/cma
Momento de Oi ses►o .
M = W LP / 2
F4 - ((466 .67) (1)-) / (2) = 233 .33 kg-m.
Mu / bd x =C(1 .4)(233 .33)(100)]/((100)(9)-) = 4 Acero de Refuerzo
As = (0 .0025) (100) (9) = 2 .25 cmP
8 = Minimo
Var # 3 e 31 cm.
Se propone @ 20 cm .
7 .2 .2 Pretratamiento tipo II
Debido a que hasta cierto rango de población . las condiciones
dimensionales no variaban significativamente, se procedió a
realizar el Diseño Estructural del Pretratamiento Tipo II por
separado, dado que se trata de una estructura de concreto en su
totalidad.
La profundidad máxima del pretratamiento será de 3 .00 metros, por
lo que se diseñará para éstas, siendo la longitud aproximada de
4 .15 m . y considerando un empotramiento en los muros.
Cálculo de presiones.
P = C(1 - sen G) / (1 + sen G)] & H
P = Presión del terreno.
G = Angulo de reposo del terreno = 30° *
& = Peso volumétrico del suelo
= 1,400 kg/m a *
H = Profundidad de diseño (variable).
* = datos propuestos . '
Desarrollando la Expresión.
P = C(1 - sen 30°) / (1 - sen 30°)] 1,400 (H)
P = 466 .67 H
Considerando H = 3 .00 m.
P = (466 .67)(3 .0) = 1 .400 kg/m°
•
Momento máximo (Negativo)
M a ((1,400)(4 .15)°) / (12) = 2,009 .3 kg-m
Mu /bd g = ( 1 .4) (2,009 .3) (100) / 100 (15)°
E 12 .50
>
e = 0 .0035
V
Asar
= (0 .0035)(100)(15) = 5 .25 cfr °
Revisión del cortante
V = (1,400)/((100)(15)) = 0 .93 kg/cri
(
it 4 @ 24 cm.
Se propone @ 20 cm.
7 .49 kg/cn,
Por lo que se acepta
la sección.
DISEFD DE LA VIGA T - 1
La función de la viga T es servir de poste a la losa de tapa,
rejillas tipo Irving y a los equipos cuando se instalen o
requieran mantenimiento, los claros a analizar son los
siguientes:
L
L
L
L
L
L
=
=
=
=
=
2 .00
2 .50
3 .00
3 .50
4 .00
4 .50
•
149
Se considera una viga con apoyos empotrados por lo que los
momentos serán similares a los de las estructuras del Cárcamo de
Bombeo más una carga puntual al centro del claro por apoyo de
equipos.
Análisis de cargas
Carga viva
Carga muerta
Losa
Equipo
Adicional
250
kg/m,
240
100
40
kg/mP
kg/m a
kg/m a
630
kg/m a
Para Diseño W, = 650 kg/m a
Carga Puntual al Centro por Equipo.
P = 75 kg.
Momentos Considerados.
M= W La
M
=
WL 0
./
12
+
P
/
24
+
P L/ 8
(Negativo)
(Positivo)
L/ 8
Para un Claro de 2 .0 m.
Carga de diseño
W .
W0
P
=
= (1 m) (650 kg/MP)
= (0 .25 m)(0 .15 m)(2400 kg/mo )
=
=
650 kg/m
90 kg/m
W"
=
740
kg/m
75 Kg.
Cálculos de Momentos.
Negativo
M = (740)(2) 0
/
12 + (75)(2) / (8)
= 265 .42 kg-m
Positivo
M = (740)(2) 0
/
24 + (75)(2) / (8)
= 142 .08 kg-ta
Cálculo de Acero de Refuerzo
Momento Negativo
/ bd a = (1 .4) (265 .42) (100) / (15) (22) 0
5 .12
0 = Mínima.
Mu
=
Momento Positivo
Mu / bd a =
(1 .4) (142 .08) (100) / (15) (22) 0
= 2 .73
> 8 = Mínimo_
•
150
.Acero de Refuerzo
As = (0 .0025)(15)(22) = 0 .825 cmR
Se propone 4 # 3 y
E # 2 a 20.
Para un Claro de 2 .50 m.
Cargas de Diseño
W, = 1 .25 m X 650 kg/m=
=
We
= 0 .25 X 0 .15 X 2400 kg/mi =
W .,
P
=
812 .5
90
kg/m .
kg/m .
902 .5
kg/m .
(Losa)
(Viga)
75 kg
Calculo de Momento
Negativo
M = 902 .5 (2 .5) 2 / 12
+
75 (2) / 8 = 488 .80
kg-m
Positivo
M = 902 .5 (2 .5) 2 / 24
+
75 (2) / 8 = 253 .78
kg-m
Calculo de Acero de Refuerzo
Momento negativo
Mu / bd 2 = 1 .4(488 .80)100 / 15(22) 2 = 9 .42 ----> 8 = 0 .0024
•
Se
Momento positivo
Mu / bd = 1 .4(142 .08)100 / 15(22)2
=2 .73
Acero de Refuerzo
As = (0 .0028)(15)(22) = 0 .924
propone
Var
cm2
8 Mínimo
*
3
E * 2 a 20.
Para un Claro de 3 .00 m.
Carga de diseño
í)
( J i = (1 .75 m) (650 kg/m
= (0 .30 m)(0 .15 m)(2400 kg/m= )
= 1,137 .5
=
108
kg/m
kg/m
wa
= 1,245 .5
kglm
P = 75 Kg.
Calculas de Momentos.
Negativo
M = (1,245 .5)(3) 8 / 12 + (75)(2) / (8) = 952 .88 kg-m
Positivo
M = (740)(2)* / 24 + (75)(2) / (8)
= 485 .81 kg-r
Calculo de Acero de Refuerzo
Momento Negativo
Mu / bd í =
(1 .4) (952 .88) (100) / (15)
) O = 0 .0035
= 12 .19
151
(27) a
y
•
Momento Positivo
Mu / bde
_ (1 .4)
= 6 .22
(485 .81)
(100) / (15)
(27)R
> 9 = Mínimo.
Acero de Refuerzo
As = (0 .0035)(15)(27) =
1 .42
cm :
Se propone
E # 2 a 20.
4 # .3 y
Para un Claro de 3 .50 m.
Cargas de Diseño
W,
WQ
= 2 .25 m X 650 kg /m2
= 1,462 .5 kg/m.
= 0 .35 X 0 .15 ' X 2400 kg /me =
126 .0 kg/m .
6d d
P
=
75
(Losa)
(Viga)
1 .588 .5 kg/m.
=
kg
Cálculo de Momento
Negativo
M
=
1,588 .5
(3 .5) 2
/ 12
+
+
(2)
(2) / 8 =
75
1,640 .34
kg-m
829 .55
kg-m
Positivo
M
=
790 (2) 2
/ 24
75
8
/
Cálculo de Acero de Refuerzo
Momento negativo
Mu / bd 2 = 1 .4(1,640
Momento positivo
Mu / bd 2 = 1 .4(829
.34)100 /
.55)100
/
15(32)2
15(32) 2
= 14 .95 ----> 8 = 0 .0042
=
e Mínimo
7 .56
Acero de Refuerzo
As = (0 .0042)(15)(32)
As = (0 .0025)(15)(32)
= 2 .016 cm 2
=
1 .2
Se propone 4 Var # 3
y un bastón de var #
3 en cada extremo.
E # 2 a 20.
cm 2
Para un Claro de 4 .00 m.
Carga de diseAo
m) (650 kg/ms )
= (0 .40 m)(0 .15 m)(2400 kg /mi )
WI = (2 .75
Wa
Wd
P = 75 Kg .
•
152
=
1,787_5
kg/ta
144 .0
kg/m
= 1 .931 .5 kg/m
Cálculos de 'Momentos •
Negativo
M = (1,931 .5)(4)
0 /
Positivo
M = (1,931 .5)(4) 0
12 + (75)(2) / (8) =
/ 24 +
2,594 .08 kg-m
(75)(2) / (8) = 1,306 .42 kg-m
Cálculo de Acero de Refuerzo
Momento Negativo
Mu / bd a =
(1 .4) (2 .594 .08) (100) / (15) (37)0
= 17 .68
8 = 0 .005
Momento Positivo
Mu / bd a =
(1 .4) (1 .306 .42) (100)
= 8 .90
8 = 0 .0026
/ (15) (37) 0
Acero de Retuerzo
As = (0 .005)(15)(37) = 2 .78 can a
As =
(0 .0026)(15)(377) = 1 .44 cm 2
.
Se propone Var # 4
y E# 2 a 20 y un
bastón del # 3 en'
cada extremo.
Para un Claro de 4 .20 m.
Cargas de Diseño
W, = 2 .95 m X 650 kg /m 2
Wa
= 1 .917 .5 kg/m . (Losa)
= 0 .45 X 0 .15 X 2400 kg/mR =
162 .0 kg/m . (Viga)
= 2 .079 .5 kg/m.
P
=
75
kg
Cálculo de Momento
Negativo
M = 2,079 .5 (4 .2)2 / 12 +
75 (2) / 8 = 3,075 .62 kg-m
Positivo
M = 2,079 .5 (4 .2) 2
/ 24 +
75 (2) / 8 = 1,547 .18 kg-m
Cálculo de Acero de Refuerzo
Momento negativo
Mu / bd 2 = 1 .4(3,075 .62)100 /
Momento positivo
Mu / bd 2
15(42) 2
= 1 .4(1,547 .18)100 / 15(42) 2
Acero de Retuerzo
•
As = (0 .0046)(15)(42) = 2 .9 cm 2
153
=
16 .27 ----> 6 = 0 .0046
= 8 .19
8 Mínimo
As = ( 0 . 0C+25 ) ( 15 ) ( 42 1
DISEnD DE
LA PLANTA
=
Se propone Var # 4
y E* 2 a 20 y un
bastón del # 3 en
cada extremo.
1 .57 cm 2
DE TRATAMIENTO
Considerando una condición critica en la cual la estructura sea
desplantada a nivel del suelo, se tiene que únicamente existirán
esfuerzos de tracción por lo que la maxima presión la tendríamos
en el fondo y seria por efecto del agua, dado que no contamos
con relleno exterior, la expresión para determinar el efecto es
la siguiente:
7 .3
Filtro lento
Se considerará como condición critica que no hay confinamiento y
que en lugar de contener arena, se contiene un liquido de las
siguientes características:
= 1 . 5 T/m
h
= 1 .70 m . (altura máxima del material a contener)
Los muros se considerarán empotrados por lo que sus momentos
•
serán
WL $
(momento negativo)
12
W L~
M
=
(momento positivo)
24
La carga de diseño
W =
h = 1 .5 (1 .7) = 2 .550 Kg/m s en el fondo (Para cortante)
W =
h = 1 .5 (0 .851 = 1,275 Kg/m a
Cuando
en 0 .5h (Para flexión)
W = 18 .50 m ., se acortara el claro con contrafuertes a
L/3 = 6 .17
M = 1,275 (6 .17) a
= 4,044 .82 Kg/m
12
154
Mu
1 .4 (4,044 .82) 100
= 25 .16
_
= 0 .0075
100 (15) 8
bd 8
Acero de refuerzo
As = 0 .0075 (15 x 100) = 11 .25
cmP
Var
# 5 @ 18 cm.
Se propone armado horizontal en las dos
capas por la posible inversión de
esfuerzos.
El armado vertical se propone el de Temperatura
Ast
= 0 .0025 (15 x 100) = 3 .75
# 4 @ 34 cm.
Se propone @ 20 cm.
Var
Revisión al cortante
2,550 Kg
= 1 .275 Kg/cm a
v =,
< 4 .41 Kg/cma
(20 x 100)
Se acepta la sección.
La losa de cimentación se armará en forma idéntica al armado
vertical de los muros.
Var # 4 @ 20, por temperatura.
En general no deberá sobrepasarse el claro máximo de 6 .17 m.
7 .4 Diseño de los tanques de clarifloculación y sedimentación
primaria
P =
h
P = Presión del agua (Ton/MP)
= Peso especifico del agua (1 Ton/m a)
h = Tirante del agua (m)
Por lo que para el proyecto
P = 1 .0 (3 .35) = 3 .35 Ton/m a
Para la tracción
s
2t = 2Pr
T = Pr
T : Tracción (Ton)
P : Presión .hidrostátíca (Ton/m 8 )
r : Radio del cilindro
•
155
Sustituyendo:
T =
3 .35 (4 .25) = 14 .24 Ton
acero de refuerzo fs = 2,520 Kg/crrff
T _ (14,240) / (2,520) = 5 .65 cm"
Var * 4 @ 22 cm.
Acero por temperatura
Ast = 0 .0025 (30 x 100) = 7 .5 cme
Var *
entre
Var #
Se propane Var *
4 @
dos
4 @
4 @
17 cm.
Lechos
34 cm.
20 cm.
Para el efecto de momento de empotramiento en la base
M
P
S
S
r
e
= (p/2) (s e) (1 - (s/h))
'= Presión hidrostática
= (0 .76) (re)
= , Rigidez de la pared
= Radio del cilindro
= Espesor de la pared
despejando:
S = (0 .76) (4 .25 (0 .35))"'g = 0 .927
M = (3 .35/2) (0 .927) g (1 - (0 .927/3 .35))
M = 1041 .08 Kg-m.
E Mu / (bda ))
=
E 1 .4 (1041 .08) 100 / (100 x 30 0 )] = 1 .62
Rige armado con
Var # 4 @ 20.
Revisión del cortante
(
V = 3,350 / (100 x 35) =
4
0 .96 kg/cm1
.41 Kg/cm*
La cimentación se armará de la siguiente manera dado que el
momento de empotramiento de los muros con la base determinó
armado por temperatura Ast = 0 .0025 x (100 x 10) = 2 .5 Var *3 a
28 en dos lechos @ 56 cm, se propone a 25 cm.
Diseño del canal perimetral
Cargas de diseño en un metro
Agua
Peso propio
300 Kg/m e
240 Kg/m
a
540 Kg /m e
Carga puntual
•
pared lateral
156 Kg
156
Momento de diseño=
M = (WL'/2) + PL = (540 Kg (0 .3)a
/2) + (156 x 0 .35) = 78 .9 Kg-m
Mn/(bd a ) = (1 .4 x 78 .9 x 100) / (100 x 7Q )
=
2 .25 min
Acero de refuerzo mínimo
Var #3 @ 40 .6 cm, se propone @
25 cm.
As = 0 .0025 (100 x 7) = 1 .75 cm°
7 .5 Edificio de deshidratado de lodos
ANALISIS DE CARGAS
AZOTEA
100 Kg/mg
CARGA VIVA
CARGA MUERTA
LOSA
PLAFON
ENLADRILLADO
SOBRECARGA
240
14
30
20
Kg/m g
Kg/m a
Kg/m a
Kg /m s
404 Kg/m a
ENTREPISO
•
250 Kg /m g
CARGA VIVA .
CARGA MUERTA
LOSA
PLAFON
SOBRECARGA
EQUIPOS
360
14
40
100
Kg /m g
Kg/ m °
Kg/m a°
Kg/m a
764 Kg/m a
Para diseño=
W = 450 Kg/mg
AZOTEA
ENTREPISO W = 764 Kg/m a
DISEñ+O DE LOSA DE AZOTEA
Se diseñará la losa critica
a, = 3 .10 m.
aa = 6 .00 m.
m
10- w
= (3 .10) / (6 .00) = 0 .51
Waa , = 0_4325
157
MOMENTO MAXIMO
M = 553 (0 .4325) = 239 .17 kg-m
REVISION DEL PERALTE
D =
E
= 4 cm . SE PROPONE d = 7 cm.
r = 3 cm.
H = 10 cm.
(23,917 / (15 X 100)]
REVISION DEL CORTANTE
Vr =
r(450 KG/M°) ( 1 _5 M g )
/ (7 cm .) (100 cm .) = 0 .96 KG /caer s°
Vc = 63 db = (63) (0 .07) (1 .0) = 4 .41 KG/cm a
Vc ) Vr
ACERO DE REFUERZO
Am=
(23,917) / r(2000) ( 0 .85) (12) )
lL
1
= 1 .17 cm Q SE PROPONEN
VAR # 3 @ 20
DISEfO DE LOSA DE ENTREPISO
La losa de entrepiso se armará por temperatura dado que sus
dimensiones son muy pequeñas, se propone:
d = 12 cm_
r = 3 cm.
H = 15 cm_
Asmin = 0 .0025 (100 X 12) = 3 cm n
La tolva se
considera
con
VAR # 3 @ 20
un doble
armado
de
var #3 y su
recubrimiento de 2 cm
OISEOO DE MARCOS
Marco eje Ib
W,
LOSA
TRABE
2 .32 Ton/m .
0 .264 Ton/m .
Cargas puntuales en entrepiso
P = 3 .94 Ton
2 .584 Ton/m.
•
158 a
Wg
LOSA
TRABE
3 .89 Ton/m.
0 .264 Ton/m.
1 .084 Ton/m.
Marco eje 14 a
WI
LOSA
TRABE
1 .35 Ton/m.
0 .264 Ton/m.
1 .614 Ton/m.
Wa
LOSA
TRABE
PRETIL
1 .8 Ton/m.
0 .264 Ton/m.
0 .200 Ton/m.
2 .264 Ton/m.
Diseño de la viga T-3
Para la consideración de cargas se tomarán las proporcionadas por
el fabricante y sus puntos de aplicación.
•
500
750
750
1 .29
1 .77
~
500
1 .51
1 .428
4
zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
A
B
6 .O m
Losa 2 .045 m x 764 Kg/m a
=
1,562 .38 Kg/m
Momentos de empotramiento por carga distribuida
M = WLa
/
12 = 1,562 .38 (6) a
/
12 = 4,687 .14 m
61' = 2,343 .57 Kg - m
Momentos de empotramiento por cargas puntuales
En el apoyo `A'
M = F Cabe )
158 b
/ La
x 1 .29 x 4 .71 0 ) / 6 0 3 + ((750 x 3_06 x 2 .940 )
C(500 x 4 .572 x 1.428 0) ) / 6 8 3 = 1276 .73 Kg-m
M=((750
/
6°3 +
En el apoyo "8'
M= E(500 x 1_428 x 4 .5720 3 / E 0 ]+ E(750 x 2 .983 x 3 .0620 )
+ [(750 x 4 .71 x 1_29 0) / 60 = 765 .29 Kg m
Momento positivo
/ 60 ]
M = 2 (F a 0 b 0) / L 3
M=(( 2 x 750 x '129 0 x 4 .71 0) /6 a ]+C 2 x 750 x 3 .06n x 2 .940 )/6a]
+ C(2 x 500 x 4 .572 a x 1 .4280) / 6 a ] = 1 .015 .75 Kg-m
Momentos de diseño
Momentos de empotramiento
Ma = 4687 .14 + 1276 .73 = 5963 .87 Kg - m
Mb = 4687 .14 + 765 .29 = 5452 .43 Kg - m
Momento positivo
M = 2343 .57 + 1015 .75 = 3359 .32 Kg - m
Diseñado para los momentos máximos
Mn / (bd0 )
•
=
(1 .4 x 5963 .87 x 100) / (20 x 52 0 )
13 .80
=
Porcentaje de acero = 0 .0038
Acero de refuerzo en empotramientos
As = 0 .0038 x 20 x 52 = 3 .95
3 Var # 4
En el centró
Mu / (bd 0 )
=
(1 .4 x 3,359 .32 x 100) / (20 x 520 )
=
8 .7
Porcentaje de acero mínimo
As = 0 .0025 x 20 x 52 = 2 .6 ci
2 Var # 4
Se adicionará una más como
protección a la vibración del
equipo.
Reacciones en los apoyos
Apoyo A
= C764 x 6 / 2] + (((750 x 4 .71 0 x 3 x 1 .29) + 4 .71) / Era ] +
(((750 x 2 .94 $ x 3 x 3 .06) + 4 .71) E*= ] +
(((500 x 1 .428 a x 3 x 4 .572) + 1 .428) / Eá]
R ., = 3,440 .35
•
158 c
3,440 .35 + 500 .00 = 3 .940 :35
Apoyo B
Ra = 2,292 + 851,65 = 3,143 .65 Kg
Revisidn al cortante
V = 3,940 .35 Kg / (20 x 55) = 3 .582 Kg/cmP
Para este caso .se tomará la limitante por teoría elástica.
Vc = 0 .29 (f ' c )' -'a = 4 .10 Kg/cmP
Vc > V, por lo que no se necesitarán estribos, proponiéndose del
# 2 .5
•
•
153 d
Marco eje Ib
6 .20
SECCION B H
I
I
S,
20 55 227,292
Ss
40 40 213,333
1
W = 2 .584
2
S,
cQ
2 .11 + 1 .98 +
-r
6
NODO 1
1 - 2
1 - 3
366 F, 8 = 0 .36
646 F .= = 0-64
NODO 3
•
3 - 1
646
3 - 4 366
3 5
533
Fa, = 0 .39
F a4 = 0 .22
F as = 0 .39
MARCO 14a
SECCION B H
I
600
430
S,
20 55 227,292
1
S,
40 40 213,333
1 W = 1 .614 2
I
3
S,
Sg
W = 2 .264
Se
Ss
5
6
4
S I
Ss
7
8
159
9
NODO 1
1- 2
NODO 2
378 F l a
=
0 .37
2- 1 378
F 1 4 = 0 .63
1 - 4 646
Fl a = 0 .24
2 - 3 528 Fa=
= 0 .34
2- 5 646 Fan= 0 .42
NODO 3
3 - 2
NODO 4
528 F = 0 .45
3 - 6 646 F
4 - . 1 646 F41
. = 0 .55
4 - 7 533 F4-r = 0 .35
4 - 5 378
NODO 5
5 - 4 378
Fy~ 4
5 - 6 528
F
F
4s = 0 .24
NODO 6
= 0 .18
6 - 5' 528
F:m
aa = 0 .25
6 - 3 646
F..s =
6 - 9 533
Flww
5 - 2 646 Fas =
5 - 8 533
= 0 .41
0 .31
F lan= 0 .26
160
= 0 .31
0 .38
ea 0 .31
0 .64
0
0 .36
0_36
0 .64
0
8 .28
- 2_98 .
- 8 .28
- 5 .30
2 .98
5 .30
- 3 .22
1 .11
1 .49
0 .62
- 1 .49
- 0 .62
3 .22
- 1 .11
- 7 .41
7 .41
- 7 .41
7 .41
- 8 .77
8 .77
0 .32
- 2 .65
- 0 .32
2 .65
- 6 .44
0
6 .44
0
0 .39
0 .39
0 .22
0 .22
16 .51
- 16 .51
3 .63
3 .63
6 .44
O
0 .32
1 .82
0 .19
- 1 .82
- 0 .19
0
- 0 .32
- 6 .12
14 .89
- 14 .89
6 . .12
0 .39
O
- 6 .44
-
- 3 .06
0 .39
0
3 .06
- 3 .06 + 3 .06
Va
=
400
•
161
0
MARCO lb'
•
BARRA
1 - 2
6 .20
W=
2 .584 Ton/m.
M-
7 .41
Ton-m .
Ri
8 .01
8 .01
Rh
O
O
Rt
8 .01
8 .01
- 7 .41
Pic
3 .10
5 .01
W=
M-
14 .89 Ton-m .
Ri
15 .98
Rh
O
Rt
15 .98
5 .154 Ton/m.
- 14 .89
15 .98
0
15 .98
Pic
3 .10
M+
9 .08
•
162
£9l
OOb
oA
0 = s000-o =
4£"O + 0b'0 + 86 - 0 -
L£'
Ob'O
O
86'0 -
bL'O
172'2 -
08'b
08"0
SO'L -
SL'S
S6'1
b£'O 0
172'0 lb'O
90'0 17S'O
90'0 O
170'0 L8'0 -
62'0
O£'O
£b'O
O
£8'0
617'£
98'0
6S'O
6L ' 9 -
£9'1
6L'9
8£ - 2 O
S2'0 .
92'O
81"0
172'0
S£'O
80 - 1
O
1£'O
, 80'I
6b"£ 1£'O
O
-
-
8£ - O
l£"O
lb - 0
O
££'t
O
20'l
$L"2 -
89"0
í17'O -
617'0
90'0 -
2S'1
OS'O
09'1
S17'1
S17'1
517'1
8S'O 99'0
L£'t
0
SS'O
-
O
8'2 -
6L'£
£17't
22'S -
bL'£
bL'£ -
817'0 Ob'O
90'0 9S'O
LO'O 1S'O
170'0 06'0 -
lb"O
82'0
OL'O
6£'l
21'1
617'2 -
08'0
617'2
66'0
O
9S'O
b8'17 -
6L'1
b8'b
Sb'O
172'0
217'0
172'0
LE- 0
-
-
SO'£ O
£9'O
•
MARCO 14a
600
430
W = 1 .614 Ton-m.
M-
3 .74
Ri
4 .842
Rh
Rt
- 5 .22
- 0 .25
4 .592
3 .79
- 1 .45
4 .842
3 .47
3 .47
0 .25
0 .54
- 0 .54
5 .092
4 .01
2 .93
Pic
2 .85
2 .48
M+
2 .78
1 .11
•
W = 2 .264 Ton-m.
M-
5 .75
- 7 .05
4 .80
2 .34
Ri
6 .79
6 .79
4 .87
4 .87
Rh
- 0 .22
0 .22
0 .57
- 0 .57
Rt
6 .57
7 .01
5 .44
4 .30
Pic
2 .90
2 .40
4 .438
1 .66
•
164
ANALISIS SISMICO
•
M = -
M = - 3 .44
3 .44
3 .2
2 .5
1 .5
6 .4
•
2 .4
2 .4
'2 .4
M =
6 .4
165
EMPLEAPt0O UN f sísmico = 0_2
M - 1 .66
M = - 0 .83 M
= -
0 .83
M = - 1 .66
3 .32
1'1+
1 .66
M = 1 .66
M=
M- = 0 .78
1 .66
M = 0 .78
M = 0 .78
M =
- . 1 .56
M = - 0 .78
M = - 0 .78 M=- 1 .56
4 .66
M- = 0 .78
M = 0 .78
M = 0 .78
M = 4 .23
M = 3 .92
•
166
M = 4 .23
•
M - 1 .66
M = - 0 .83
M = - 0 .83
M=- 1 .66
3 .32
M+
1 .66
M = 1 .66
M=
1 .66
M- = 0 .78
M = 0 .78
M = - 1 .56 M = - 0 .78
M = - 0 .78 M=- 1 .56
M = 0 .78
4 .66
M- = 0 .78
M = 0 .78
M = 0 .78
M = 4 .23
M = 3 .92
•
167
M = 4 .23
DISEr0 DE VIGAS
MARCO lb
bd 2 = 54,080 ceps
. Me
7 .41
Ms
3 .44
Mu
10 .374
Mn
19 .18
5 .01
- 7 .41
- 3 .44
7 .014
10 .374
12 .96
19 .18
bd 2
As
0 .0055
0 .0036
0 .0055
5 .72
3 .744
5 .72
2 # 4
•
2 # 5
2 # 5
3 # 4
Revisión por cortante
V = 8,010 / (20 x 55) = 7 .28 Kg/cilia
>
4 . 1 Kg /cer a
Separación de estribos
S = 3/4 ((2 as
fs
d)/V'] = 3 .78 as d / V'
v' = 7 .28 - 4 .1 = 3 .18 Kg/cm ~
V' = 3 .18 (20 x 55) = 3 .498 Kg /cr:e 8
S = (3 .78 (0 .491 (52)] x 3 .498 = 27 .53 cm máximo.
Me
14 .89
9 .08
14 .89
Ms
6 .4
Mu
23 .19
12 .712
23 .19
Mn
42 .88
23 .51
42 .88
6 .4
bd z
0 .0135
As
0 .007
14 .04
7 .28
0 .0135 ''
14 .04
2 # 4
3 # 7
3 # 7
2 # 7
Revisión al cortante
V = 15,980 / (20 x 55) = 14 .52
>
4 .1 Kg /cma
v' = 14 .52 - 4 .1 = 10 .42 Kg/cm a
V'
=
10 .42 x 20 x 55) = 11 .462 Ton
Separación de estribos
S = 3 .78 x 0 .49 x 52 / 11 .462 = 8 .40 cm z 10 cm
•
169
I
t)L t
i
r#2
b # 2
. b #. 2
b # 2
9'2
9'Z
£iS
S200'O
lS0 'O
b'b
sw
S200'0 2b00'0
aP q
£6'L
12'9
S2'81
S'L
9
62'b
0't
9£'E
2L'9
L8'6
9S't
8L'O
8L'O
bE'2 6'2
06'2
08'b
SO'L
0
~
b # 2
~
88 "bl
uw
SO' 8
nil
9S't
sw
L'S
aW
•
b # 2
b # 1
b# 2
9'2
lib
9'2
S6'£
S20o"O
6£00'0
5200"O
8£00'O
sw
aP q
lS'£1
2E'9
2b'9
28'6
2b'£
Lb'E
IE'S
80£'L
£8'0
£8'O
6L'_£
22'S
99'1
Sb't
8b'2
6l'L
86'01
uW
68'£
b6'S
nil
99'1
sW.
bL'£
aW
8L ; 2
•
DISEAO DE-LAS COLUMNAS
•
Se diseñará la columna crítica
P = 8 .01 + 5 .092 + 4 .01 + 15 .98 + 7 .01 + 5 .94 + (0 .4xO .4x7x2 .4)
P = 48 .73 Tons.
EFECTOS
LA ESBELTEZ
OE
Dirección X
a) Falla local
Ys = 1 .42
K = 0 .64 , H' = 0 .64 X 4 .00 = 2 .56 m.
Yi = O
r
= 0 .3
X 40 =
12
cm.
Se puede despreciar si:
H'
P1,
<-
34 - 12
Ma
r
256
14 .89
<-
= 21 .33
34 -
~ = 23 .98
12 L
L
12
7 .45
se desprecian los efectos de esbeltez
bI Falla de conjunto
H' = 1 .2 (400)
H'
480
r
12
= 480
= 40 > 22
Se deben considerar
1
Fa =
Pa
Pc
Pa c 1 .1 X 84 = 9 2 .4
=
739 .2
171
Fa =
1 .14
92 .4
739 .2
DIRECCION
Y
a) FALLA LOCAL
Ys = 1 .76 , K = 0 .65 , H' = 0 .65 X 400 = 260
= O
Yi
r = 0 .3 X 40 = 12
260
4 .94
= 21 .67
<-
34 - 12
12
C
= 28
9 .87 J
Se deprecian los efectos de esbeltez
b) FALLA DE CONJUNTO
H' = 1 .25 X 400 = 500 cm.
•
H'
500
_
r
= 41 .67
>
22
12
Se deben considerar los efectos de esbeltez
Fa = 1 .14
ELEMENTOS MECANICOS
Pu = 1 .1 X (15 ml X 950 kg/ml + 15
m2
X 450 kg/m2 )
=
23 .1 Ton.
Mx = 1 .1(9 .87 + 0 .78 + 0 .02 X 53 .6) 1 .14 = 14 .67 Ton-m.
1 .1 (6 .4 + 14 .89 + 0 .02 X 53 .6) 1 .14 = 28 .04 Ton-m.
14 .67
28 .04
= 0 .27
=
e►.
= 0 .52
_
53 .6
53 .6
= 0 .6
h
0 .45
0 .52
et.
0 .27
=
h
•
172
= 1 _ 15
0 .45
d
•
42
d
42
0 .93
h
= 0 .93
45
45
SE PROPONE
45 cm . X 45 cm.
Ac = 2025 cm 2
As = 8 * 7 = 27 .16
Gm 2
27 .16
P
=
= 0 .0134
2025
4200
q
= 0 .0134,
= 0 .41
136
Ky
Kx
= 0 .4
= 0 .2
136
Pry = 0 .4=
(0 .85) (45)
93
2
.64
Prx = 0 .2=
136
(0 .85) (45)
46
2
.82
Pro = 0 .85 (2025 X 136 + 27 .16 X 4200)
Pro = 331 .051 Ton.
•
1
Pr
93 .64
46 .82
331 .051
Pr = 34 .46 > 23 .1• Tons.
SE
ACEPTA LA SECCION
DISEÑO DE ZAPATA CRITICA
Pu = 1 .4 x 2 .1 Ton = 29 .4 Ton
(presión de diseño) - 1 .4 (P zapata + peso relleno)
8 - 1 .4 (0 .35 x 2 .4 + 0,9 x 1 .3) = 5 .186 Ton/nP
A = (29 .4 Ton) (5 .186) = 5 .66 m a
b = 2 .50
L m
Revisión del área de 2 .50 x 2 .50
Pu = 1 .1 x 21 = 23 .1 Ton
Mu = 1 .1 x 7 .45 = 8 .195 Ton-m
•
e _ 8,195 / 23,1 = 0 .35 m
173
2 .50
Ancho de cálculo
B' = B - 2e = 2 .50 - (2 x 0 .35) = 1 .80 m
•
Presión actuante
Pu / A = 23 .1 / (2 .50 x 1 .8) = 5 .13 < 5 .18 Ton/mP
se acepta la zapata de 2 .5 m x 2 .5 m
Reacción debida a la carga critica
q = 29 .4 / 6 .29 = 4 .70 Ton/m a
Momento
Mu = 4 .7 (1 .025)a / 2 = 2 .469 Ton-m
se propone :
H = 35 cm
r = 5 cm
d = 30 cm
Mu / bd a
=
(2 .469 x 10 B)
/
(100 x 30 a )
=
2 .74
As = 0 .0025 (100 x 30) = 7 .5 clu e
•
= 0 .0025
Var . *5 g 20 cm
REVISION POR PENETRACION
Perimetro de la sección crítica
Ps = 4 (45 + 30) = 300 cm
Area de la sección crítica
As = 300 cm x 30 = 9000 cm a
Vu = 29 .4 Ton
Vu
29,400 / 9,000 = 3 .26 Kg /cl7f
Vc = 0 .8 (12 .65) = 10_1 Kgfcma = 3 .26 Kg /cm a
7 .6 Tanques de neutralización y de preparación de lechada de cal
Debido a que se trata de estructuras de planta rectangular, se
analizará la más crítica, en este caso el tanque de
neutralización, cuyas características son:
Tirante máximo = 2 .00 m
•
Longitud máxima = 10 .26 m
174
Espesor de muros = 25 .00 cm
Presión hidrostática
P = &h = 1 .0 Ton/m (2 .00 m) = 2 Ton/mi s
Se diseñará una sección de muro de 1 .0 m de ancho, como viga en
voladizo, con carga triangular.
Momento máximo
M
WL/3 =
2000
(2) / 3 =
1333 .33
Mu / (bda ) = (1 .4 (1333 .33) 100) / (100 (20)a
) = 4 .667
Implica que rige el armado por temperatura
Acero de refuerzo
As =
0 .0025 (100
x 20) = 5
cm a
Var . #4 a 25 .4 cm
se propone a 20 cm
Revisión al cortante
V= 2000
(100 x 25) = 0 .8 Kg /cmF
/
<
4 .41 Kg /cma
7 .7 Tanque de mezcla rápida y tanque de acondicionamiento de
lodos
También para este caso se revisara la condición más crítica, que
está representada por el tanque de mezcla rápida.
Tirante máximo
Longitud por lado
1 .47 m
3 .15 m
20 cm
Espesor del muro
Presión hidrostática
P = &h = 1 .0 Ton/m= (1 .47 m) = 1 .47 Ton/eP
Momento máximo
M WL / 3 = 1470 (1 .47 m) / 3 =
720 .3
pmin
por lo que el acero de refuerzo será:
As =
0 .0025
(15 x 100) = 3 .75 cmP
Var . #4 a 33 .9 cm
se propone a 20 cm
Diseño de las vigas del puente
Cargas
Carga viva
Peso propio
250 Kg/mis
126 Kg/m a
175
Carga actuante en la viga
0 .3 m x 250 Kg/rrf s
Carga viva
Peso propio
=
75 Kg/m
126 Kg/m
201 Kg/m
Peso de los equipos 500
Kg
cada uno ; como son dos vigas
p=250
Momento mâximo
M = (WL 0/8) + Pa
M = (201 (3 .15)0
Mu / (bd Q )
=
18) + 250 (0 .788) = 446 .30 Kg-m
(1 .4 (446 .30) 100) / 15 (22)0
)
=
8 .61
implica el porcentaje mínimo por lo que el armado será:
As = 0 .0025 (15 x 22) = 0 .825
La cimentación será
igual
2 var #3
E #2 a 20
en sección y armado a los muros.
•
•
176
Kg
8 . CATALOGO DE CONCEPTOS Y PRESUPUESTO PARA
CADA PROCESO UNITARIO
CUADRO
8 .1
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO PRETRATAMIENTO
C O M C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE PDR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(1)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRADO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 NAB .
10 .00
16 .00
29 .00'
1875 HAS .
3750 HAB .
31 .65
50 .64
7500 NAB.
91 .79
CONCRETO NIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'c = 100 Kg/cm'
M'
11,465
2 .00
3 .00
8 .00
22 .93
34 .40
91 .72
f'c = 200 Kg/ca' (EN LOSAS DE CIMENTACION Y MUROS)
M'
"
265,057
5 .00
6 .00
11 .00
1,325 .29
1,590 .34
2,915 .63
fy = 4,200 Kg/c .'
Kg
4,988
172 .00
267 .50
405 .00
857 .94
1,334 .29
2,020 .14
Malla electrosoldada 66-10-10
M'
5,211
24 .00
29 .00
38 .00
125 .06
151 .12
198 .02
1'
180,337
27 .00
40 .50
54 .50
4,869 .10
7,303 .65
9,828 .37
M'
169,218
12 .00
21 .50
35 .50
2,031 .34
3,639 .48
6,009 .37
INCLUYE 6UTAS DE EMPOTRAMIENTO
PZA
275,600
2 .00
2 .00
2 .00
551 .20
551 .20
551 .20
COMPUERTA TIPO 'B' FABRICADA A BASE DE AN6UL0 DE 25 .4 am (1') Y PLACA DE 1/4' DE ESPESOR, INCLUYE SUTAS DE EMPOTRAMIENTO
PZA
230,000
2 .00
2 .00
2 .00
460 .00
460 .00
460 .00
PZA
320,200
2 .00
2 .00 '
2 .00
640 .40
640 .40
640 .40
EMPOTRAMIENTO .
PZA
375,500
2 .00
-2 .00
2 .00
751 .00
711 .00
751 .00
COLADERA OE PISO Y BANQUETA
PZA
615,400
2 .00
2 .00
2 .00
1,230 .80
1,230 .80
1,230 .80
12,896 .70
17,737 .31
ACERO .DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
ZAMPEADO EN TALUDES CON PIEDRA BRAZA, ACABADO APARENTE, ESPESOR 40 CM JUNTEADO CON MORTERO - CEMENTO ARENA 1 :3, POR UNIDAD
DE OBRA TERMINADA .
MURO OE PIEDRA BRAZA JUNTEADO CON MORTERO CEMENTO ARENA 1 :3, A CUALQUIER ALTURA, REPELLADO IMPERMEABILIZADO, EN CARA
'INTERIOR, POR UNIDAD OE OBRA TERMINADA .
.COMPUERTA TIPO 'A' FABRICADA A BASE DE AN6ULO DE 25 .4 aa (1'1 Y PLACA•DE 1/4' DE ESPESOR,
J
REJILLA FABRICADA A BASE DE BARRAS OE 1/2' t1 .27 cas), ESPACIOS DE 1' (2 .54 cas) Y DOS BARRAS EXTREMAS DE 1' (2 .54 cas),
INCLUYE 6UTAS DE EMPOTRAMIENTO .
COMPUERTA PARA VERTEDOR FABRICADA A BASE OE ANGULO OE
S .U
NsA
S
• ._T
OT
A
LES
25 .4 mi (1') Y PLACA OE 1/4' OE ESPESOR, INCLUYE 6UTAS 0E
24,788 .43
~
177
CUADRO
B .2
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO CARCAMO DE BOMBEO (2 M)
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(NILES DE PESOS)
(f)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRAOO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
Mr
3,165
1875 HAB .
3750 HAB . 7500 HAB .
58 .50
58 .50
58 .50
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
185 .15
185 .15
185 .15
CONCRETO HIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'0 = 100 Kg/ca r
f'c = 200 Kg/cm r
(EN LOSAS OE CIMENTACION Y MUROS)
Mr
11,465
.52
.52
.52
5 .96
5 .96
Mr
265,057
8 .20
8 .20
9 .90
2,173 .47
2,173 .47
Kg
2,548
5 .30
5 .30
5 .30
13 .50
13 .50
13 .50
Kg
7,470
505 .50
505 .50
505 .50
3,776 .09
3,776 .00
3,776 .09
PZA
1,022,373
1 .00
1 .00
1 .00
1,022 .37
1,022 .37
1,022 .37
PZA
110,134
5 .00
5 .00
5 .00
550 .67
550 .67
550 .67
PZA
204,500
3 .00
3 .00
3 .00
613 .50
613 .50
613 .50
PZA
1,746,740
3 .00
3 .00
3 .00
5,040 .22
5,240 .22
5,240 .22
PZA
1,039,117
4 .00
4 .00
4 .00
4,156 .47
4,156 .47
4,156 .47
5 .96
2,624 .06
ACERO DE REFUERZO POR UNIDAD OE OBRA TERMINADA.
fy = 2,800
fy = 4,200
Kg/ca r
Kg/ca r
(5/16' DE DIAMETRO) .
MULTIPLE DE DESCARGA DE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120, GRADO 8, CEDULA 40 DE 152 .4
45 0 DE 1000
am
aa (6')
DE DIAMETRO CON 3 SALIDAS A
Y SEPARACION DE 1100 ea CADA UNA .
CODO OE FIERRO FUNDIDO DE 90 0 X 101 .6
am (4')
DE DIAMETRO
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO Y 101 .6 me (4') DE DIÁMETRO, OE 600 as OE LONGITUD
VALVULA DE RETENCION CHEK BRIGADA DE 101 .6
VALVULA DE COMPUERTA BRIQAOA DE 101 .6
n
as (4')
OE DIAMETRO
(4'1 OE OIAMETRO
.
CODO OE FIERRO FUNDIDO OE :
45 4
X 101 .6 as (4')
aa (6'1
DE DIAMETRO
PZA
85,177
3 .00
3 .00
3 .00
255 .53
255 .53
DE DIAMETRO
PZA
193,443
2 .00
2 .00
2 .00
306 .89
386 .89
' 386 .89
EXTREMIDAD OE ACERO BRIDADA EN UN LADO Y SOLDADA DEL OTRO AL MULTIPLE DE DESCARGA DE 101 .6 ma (4') DE DIAMETRO
PZA
261,668
3 .00
3 .00
3 .00
785 .00
785 .00
785 .00
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO BRIGADA DE AMBOS LADOS DE 101 .6 ma (4') DE DIAMETRO Y 150.0 ma DE LONGITUD
PZA
492,502
1 .00
1 .00
1 .00
492 .50
492 .50
492 .50
PZA
618,000
1 .00 -
1 .00
1 .00
618 .00
618 .00
618 .00
kg/car
PZA
435,600
1 .00
1 .00
1 .00
435 .60
435 .60
. 435 .60•
(6'1 OE DIAMETRO Y 1200 ma DE LONGITUD
PZA
314,000
1 .00
1 .00
1 .00
314 .00
314 .00
PZA
261,668
1 .00
1 .00
1 .00
261 .67
261 .67
261 .67
PZA
271,696
1 .00
1 .00
1 .00
271 .70
271 .70
271 .70
PZA
1,625,142
3 .00
3 .00
3 .00
5,055 .43
5,055 .43
5,055 .43
DE DIANETRO .
PZA
22,200
26 .00
26 .00
26 .00
592 .80
592 .80
592 .80
152 .4 is (6'1 DE DIAMETRO .
PZA
30,000
5 .00
5 .00
5 .00
150 .00
150 .00
150 .00
27,356 .52
27,356 .52
27,807 .11
45 0 X 152 .4
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO DE 152 .4
a n (6')
OE DIAMETRO Y 250
MAHOMETRO TIPO BOUROM PARA MAXIMO Y MININO, ESCALA DE 0 A 10
TUBERIA DE FIERRO FUNGIDO BRIDADA OE AMBOS LADOS OE 152 .4
am
aa
DE LONGITUD
TRAMO DE TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO COM BRIDA SOLDABLE EN UN EXTREMO, OE 101 .6
BRIDA DE 152 .4
aa (6')
,ma (4')
DE OIAMETRO Y 1000 ma DE LONGITUD .
OE DIAMETRO
TUBERIA DE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120 GRADO B, .CEDULA 40, BRIDADA DE AMBOS LADOS DE 101 .6
6440 am DE LONGITUD .
EMPAQUES OE PLOMO DE :
101 .6
am (4')
SUMAS
PARCIALES
am (4')
255 .53 .
-
314 .00
OE DIAMETRO DE
.
POR
ESTA
HOJA
178
CUADRO 8 .2 (CONTINUACION)
CANTIDADES DE OBRA Y . PRESUPUESTO CARCAMO DE BOMBEO (H = 2 M)
C 0 N C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
UNITARIO
MODELO
(I)
TORNILLOS OE :
1875 HAB . 3750 HAB .
IMPORTE POR MODELO
(MILES OE PESOS) .
7500 HAB .
1875 HAB .
3750 HAS .
7500 HAB.
15 .9 X 76 .2(5/8' X 3')
PZA
13,200
208 .00
208 .00
208 .00
2,745 .60
2,745 .60
2,745 .60
19 .1 X 88 .9 (3/4' X 3 1/2')
PZA
22,800
48 .00
48 .00
48 .00
1,094 .40
1,094 .40
1,094 .40
15 .9 X 101 .6 (5/8' X 4')
PZA
16,200
8 .00
8 .00
8 .00
129 .60
129 .60
129 .60
PZA
207,491
1 .00
1 .00
1 .00
207 .49
• 207 .49
207 .49
LOTE
1,350,000
1 .00
1 .00
1 .00
1,350 .00
1,350 .00
1,350 .00
PZA
3,100,000
3 .00
3 .00
9,300 .00
9,300 .00
BOMBA SUMERGIDLE FLYT 0 SIMILAR MODELO CP-3085 LT CON DESCARGO OE 101 .6 n a (4') DE DIAMETRO, IMPULSOR DE 434 Y KWC 2 .4
PZA
4,800,000
REJILLA TIPO IRVING 1S-05 DE 78 X 58 cis INCLUYE MARCO OE APOYO
PZA
220,500
REDUCCION BRIDAOA DE 152 .4 ma (6') A 101 .6
PLACA DE ACERO OE
1' MIMIMO OE ESPESOR,
nn
(4')
INCLUYE CINCHO DE ACERO Y PERNOS PARA APOYO EN MULTIPLE DE DESCARGA .
BOMBA SUMERGIBLE FLYT 0 SIMILAR MODELO CP-3085 MT
SUM .A :S
: :P .A••RCIALES
S- U M .=A' S
;.T.~:O7 ALE S
POR
DE DIAMETRO
ESTA
CON OESCAR6A OE 101 .6 es (4') DE DIANETRO, IMPULSOR 436 Y KWC 1 .80
HOJA
3 .00
3 .00
3 .00
3 .00
14,400 .00
661 .50
661 .50
661 .50
15,488 .59
15,488 .59
20,588 .59
42,845 .11
42,845 .11
48,395 .70
179
CUADRO 8 .3
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO CARCAMO DE BOMBEO ('3 M)
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
UNITARIO
MODELO
(f)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRAOO,POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAB .
104 .00
104 .00
IMPORTE POR MODELO
(MILES DE PESOS),
7500 HAB . 1
104 .00
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
329 .16
329 .16
329 .16
CONCRETO NIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'c = 100 Kg/cs°
M'
11,465
.86
.86
.86
9 .86
9 .86
9 .86
f'c = 200 Kg/ca' (EN TRABES, LOSAS DE CIMENTACION Y MUROS)
M'
265,057
14 .50
14 .50
14 .50
3,843 .33
3,843 .33
3,843 .33
fy = 2,800 Kg/ca' (5/16' OE OIAMETRO)
Kg
2,548
8 .00
8 .00
8 .00
fy = 4,200 Kg/ca°
Kg
7,470
811 .80
811 .80
811 .80
45 0 DE 1000 sa Y SEPARACION DE 1100 as CADA UNA .
PZA
1,022,373
1 .00
.1 .00
CODO OE FIERRO FUNDIDO DE 90• X 101 .6 as (4') DE DIAMETRO .
PZA
110,134
5 .00
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO Y 101 .6 am (4') DE DIÁMETRO, DE 600 am OE LONGITUD .
PZA
204,500
VALVULA DE RETENCION CHEK BRIDADA DE 101 .6 aa (4') DE DIAMETRO .
PZA
PZA
ACERO DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
20 .38
20 .38
20 .38
6,064 .15
6,064 .15
6,064 .15
1 .00
1,022 .37
1,022 .37
1,022 .37
5 .00
5 .00
550 .67
550 .67
550 .67
3 .00
3 .00
3 .00
613 .50
613 .50
613 :50
1,746,740
3 .00
3 .00
3 .00
5,240 .22
5,240 .22
5,240 .22
1,039,117
4 .00
4 .00
4 .00
4,156 .47
4,156 .47
4,156 .47
"
MULTIPLE DE DESCARGA DE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120, GRADO B, CEDULA 40 DE 152 .4 mm(6') OE DIAMETRO CON 3 SALIDAS A
VALVULA DE COMPUERTA BRIDADA DE 101 .6 am (4'1 DE DIAMETRO
_
CODO DE FIERRO FUNDIDO DE :
45• X 101 .6 sa (4') DE DIAMETRO .
PZA
85,177
3 .10
3 .00
3 .00
255 .53
255 .53
255 .53
45 0 X 152 .4 n (6') DE DIÁMETRO .
PZA
193,443
2 .00
2 .00 :
2 .00
386 .89
386 .89 -
386 .89
EXTREMIDAD DE ACERO BRIDADA EN UM LADO Y SOLDADA DEL OTRO AL MULTIPLE DE DESCARGA DE 101 .6 ma (4') DE DIAMETRO .
PZA
261,668
3 .00
3 .00
3 .00
785 .00
785 .00
785 .00
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO BRIDADA DE AMBOS LAGOS DE 101 .6 ma (4') DE DIAMETRO Y :'1500 as DE LONGITUD .
PZA
492,502
1 .00
1 .00
1 .00
492 .50
492 .50
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO OE 152 .4 aa (6') OE DIAMETRO Y 250 aa DE LONGITUD .
PZA
618,000
1 .00
1 .00
1 .00
618 .00
618 .00
618 .00
MANOMETRO TIPO BOUROM PARA MAXIMO Y MININO, ESCALA OE 0 A 10 kg/ca°•
PZA
435,600
1 .00
1 .00
1 .00
435 .60
435 .60
435 .60
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO BRIDADA DE AMBOS LADOS OE 152 .4 ne (6') DE DIAMETRO Y1200 ca DE LONGITUD .
PZA
314,000
•1 .00
1 .00
1 .00
314 .00
314 .00
314 .00
TRAMO DE TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO CON BRIDA SOLDABLE EN UN EXTREMO DE 101 .6 aa (4') OE DIAMETRO Y 1000 aa , OE LONGITUD .
PZA
261,668
1 .00
1 .00
1 .00
261 .67
261 .67
261 .67
. PZA
271,696
1 .00
1 .00
1 .00
271 .70
271 .70
271 .70
1,685,142
3 .00
3 .00
3 .00
5,055 .43
5,055 .43
5,055 .43
BRIOA DE 152 .4 ma 16') OE DIAMETRO .
•
'
492 .50
TUBERIA DE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120 GRADO 8, CEDULA 40, BRIDADA DE AMBOS LAGOS DE 101 .6 as (4') DE DIAMETRO Y 6440 aa
PZA .
DE LONGITUD .
EMPAQUES DE PLOMO DE:
101 .6 n (4') DE DIAMETRO .
PZA
22,800
26 .00
26 .00
26 .00
592 .80
592 .50
592 .80
152 .4 as (6') DE DIAMETRO .
PZA
30,000
5 .00
5 .00
5 .00
150 .00
150 .00
150 .00
SUMAS
PARCIALES
POR
ESTA
NOJA
31,469 .22
31,469 .22 1 31,469 .22
180
1
CUADRO
8 .3
CANTIDADES
(CONTINUACION)
DE
OBRA
Y
PRESUPUESTO
CARCAMO
DE
BOMBEO
(H
_
3
M)
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(4)
TORNILLOS DE :
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 HAB .
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAS.
15 .9 X 76 .2 (5/8' X 3')
PZA
13,200
208 .00
208 .00
208 .00
2,745 .60
2,745 .60
2,745 .60
19 .1 X 88 .9 (3/4' X 3 1/2'1
PZA
22,800
48 .00
48 .00
48 .00
1,094 .40
1,094 .40
1,094 .40
15 .9-X 101 .6 (5/8' X 4')
PZA
16,200
8 .00
8 .00
8 .00
129 .60
129 .60
129 .60
REDUCCION BRIDAOA DE 152 .4 u (6'), A 101 .6 u (4') DE OIAMETRO .
PZA
207,491
1 .00
1 .00
1 .00
207 .49
207 .49
207 .49
PLACA DE ACERO OE
LOTE
1,350,000
1 .00
1 .00
1 .00
1,350 .00
1,350 .00
1,350 .00
PZA
3,100,000
3 .00
3 .00
9,300 .00
.9,300 .00
BOMBA SUMER816LE FLYT 0 SIMILAR, MODELO CP-3085 LT, CON DESCARGA OE 101 .6 u (4') DE DIANETRO, IMPULSOR DE 434 Y KWC 2 .4
PZA
4,800,000
REJILLA TIPO IRVIN8 1S-05 DE-78 X 58 ci,
PZA
220,500
1' MIHIMO OE ESPESOR, INCLUYE CINCHO DE ACERO Y PERNOS PARA APOYO EN MULTIPLE OE DESCARGA .
BOMBA SUMERSIBLE FLYT 0 SIMILAR, MODELO CP-3085 MT, CON DESCARGA DE 101 .6 u (4') DE OIANETRO,
SUMAS
PARCIALES
SUMAS
TOTALES
POR
INCLUYE MARCO OE APOYO .
ESTA
HOJA
IMPULSOR 436 Y KWC 1 .80 .
3 .00
3 .00
3 .00
3 .00
14,400 .00
661 .50
661 .50
661 .50
15,483 .59
15,488 .59
20,588 .59
452,057 .81
181
CUADRO 8 .4
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO CARCAMO DE BOMBEO (H a 4 M)
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO .
MODELO
(MILES OE PESOS)
(f)
CIMBRA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRA00, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 HAB .
159 .00
159 .00
159 .00 ,
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
503 .24
503 .24
503 .24
CONCRETO HIDRAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COL= EN SECO:
f'c = 100 Kg/c.'
M'
11,465
2 .00
2 .00
f'c _ 200 Kg/cm' (EN TRABES, LOSAS OE CIMENTACION Y MUROS) .
Ha
265,057
28 .00
28 .00
2 .00 ?
2,800 Kg/ci' (5/16' DE DIAMETROI .
Kg
2,548
22 .00
22 .00
56 .06
56 .06
56 .06
4,200 Kg/cm'
Kg
4,922
1603 .00
1607 .00
2017 .00
7,889 .97
7,909 .65
9,927 .67
45' DE 1000 a Y SEPARACION DE 1100 a CADA UNA .
PZA
1,022,373
1 .00
1 .00
1 .00
1,022 .37
1,022 .37
1,022 .37
CODO DE FIERRO FUNDIDO OE 90• X 101 .6 a (4') DE OIAMETRO .
PZA
110,134
5 .00
5 .00
5 .00
550 .67
550 .67
550 .67
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO Y 101 .6 a (4') DE DIAMETRO, OE 600 a OE LONGITUD .
PZA
204,500
3 .00
, 3 .00
3 .00
613 .50
613 .50
613 .50
VALVULA DE RETENCION CHEK BRIDAOA DE 101 .6 uu (4') DE DIAMETRO .
PZA
1,746,740
3 .00
3 .00
3 .00
5,240 .22
5,240 .22
5,240 .22
VALVULA DE COMPUERTA BRIDADA OE 101 .6 a (4') DE DIAMETRO .
PZA
1,039,117
4 .00
4 .00
4 .00
4,156 .47
4,156 .47
4,156 .47
PZA
85,177
3 .00
3 .00
3 .00
255 .53
255 .53
255 .53
PZA
193,443
2 .00
2 .00
2 .00
386 .89
386 .89
386 .89
PZA
261,668
3 .00
3 .00
3 .00
785 .00
785 .00
--•785 .00
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO BRIGADA DE AMBOS LAGOS OE 101 .6 as (4') DE DIAMETRO Y 1500 ma DE LONGITUD .
PZA
492,502
1 .00
1 .00
1 .00
492 .50
492 .50
492 .50
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO DE 152 .4 as (6') DE DIAMETRO Y 250 as DE LONGITUD .
PZA
.618,000
1 .00
1 .00
1 :00 .
618 .00
618 .00
618 .00
MAKOMETRO TIPO BOUROM PARA MAXIMO Y MININO, ESCALA DE .0 A 10 kg/c .'•
PZ~i
435,600
1 .00
1 .00
1 .00
435 .60
435 .60
435 .60
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO BRIDADA DE AMBOS LADOS OE 152.4 a (6'1 DE DIAMETRO Y 1200 ma DE LONGITUD .
PIA
314,000
1 .00 •
1 .00
1 .00
314 .00
314 .00
314 .00
TRAMO OE TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO CON BRIDA SOLDABLE EN UN EXTREMO DE 101 .6 me (4') OE DIAMETRO Y 1000 s . DE LONGITUD .
PIA
261,668
1 .00
1 .00
1 .001
261 .67
261 .67
261 .67
BRIDA DE 152 .4 me (6') OE DIAMETRO .
PZA
271,696
1 .00
1 .00
.1 .00
271 .70
271 .70
271 .70
PZA
1,685,142
.3 .00
3 .00
3 .00
5,055 .43
5,055 .43
5,055 .43
101 .6 am (4') DE DIAMETRO .
PZA
22,800
26 .00
26 .00
26 .00
592 .80
592 .80
592 .80-
152 .4 as (6') DE OIAMETRO .
PZA
30,000
5 .00
5 .00
5 .00
150 .00
150 .00
150 .00
37,096 .13
37,115 .82
39,133 .84
28 .00
22 .93
22 .93
22 .93
7,421 .60
7,421 .60
7,421 .60
ACERO DE REFUERZO POR UNIDAD OE 08RA TERMINADA.
fy
fy
a
a
22 .00 ;
MULTIPLE OE DESCARGA OE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120, GRADO B, CEDULA 40 DE 152 .4 ma (6') OE DIAMETRO CON 3 SALIDAS A
CODO OE FIERRO FUNDIDO DE:
45 0 X 101 .6 a (4') DE OIAMETRO .
-
45' X 152 .4 a (6') DE OIAMETRO .
EXTREMIDAD OE ACERO BRIDADA EN UN LADD Y SOLDADA DEL OTRO AL MULTIPLE DE DESCARGA DE 101 .6 u. (4') OE DIAMETRO .
-
.
TUBERIA DE ACERO AL CARBON ASTM ; A-120 GRADO 8, CEDULA 40 BRIGADA DE AMBOS LADOS OE 101 .6 a (4') DE DIAMETRO DE 6440 a
DE LONGITUD .
EMPAQUES OE PLOMO DE:
SUMAS
(SUMAS
PARCIALES
POR
ESTA
HOJA
;
I
TOTALES
182
CUADRO 84 (CONTINUACION)
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO CARCAMO DE BOMBEO (H m 4 M)
C 0 M C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(1)
TORNILLOS OE :
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 HAG .
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAB .'
15 .9 X 76 .2 15/8' . X 3')
PZA
13,200
208 .00
208 .00
208 .00
2,745 .60
2,745 .60
2,745 .60
19 .1 X 88 .9 1314' X 3 1/2'l
PZA
22,800
48 .00
48 .00
48 .00
1,094 .40
1,094 .40
1,094 .40
15 .9 X 101 .6 (5/8' X 4')
PZA
16,200
8 .00
8 .00
8 .00
129 .60
129 .60
129 .60
REDUCCION BRIOAOA DE 152 .4 uu (6') A 101 .6 mi (4') DE DIAMETRO .
PZA
207,491
1 .00
1 .00
1 .00
207 .49
207 .49
207 .49
PLACA DE ACERO OE
LOTE
1,350,000
1 .00
1 .00
1 .00
1,350 .00
1,350 .00
1,350 .00
PZA
3,100,000
3 .00
3 .00
9,300 .00
9,300 .00
BOMBA SUMERGIBLE FLYT O SIMILAR MODELO CP-3085 LT CON DESCARGA OE 101 .6 se (4') DE OIANETRO, .IPPULSOR DE 434 Y KVC 2 .4
PZA
4,800,000
REJILLA TIPO IRVING 1S-05 OE 78 X 58 cos INCLUYE MARCO DE APOYO .
PZA
220,500
1' MININO DE ESPESOR,
INCLUYE CINCHO DE ACERO Y PERNOS PARA APOYO EN MULTIPLE DE DESCARGA .
BOMBA SUMERGIBLE FLYT 0 SIMILAR MODELO CP-3085 MT
CON DESCARGA DE 101 .6 es (4') DE DIAMETRO, IMPULSOR 436 Y KYC 1 .80
3 .00
3 .00
3 .00
3 .00
14,400 .00
661 .50
661 .50
661 .50
15,488 .59
20, 588 .59
52,604 .41
59, 722 .43
}
SUMAS
PARC-IA,.L .E::S''-." P.OR
ESTA
HOJA
15,488 .59
52,584 .72
~
183
CUADRO
s
8 .5
1
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO NEUTRALIZACION
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(NILES OE PESOS)
(4)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRADO, POR UNIDO DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 HAB .
1815 HAB .
3750 HAB .
7500 HAD.
188 .50;
436 .77
515 .90
596 .60
138
163
CONCRETO HIORAULICO POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'c i 100 Kg/cm'
M'
11,465
1 .20
1 .50
2 .20•
13 .76
17 .20
25 .22
f'c : 200 Kg/cm' (EN LOSAS OE CIMENTACION Y MUROS) .
M'
. 265,057
22 .20
27
33 .50;
5,884 .27
7,156 .54
8,879 .41
Kg
7,410
2269 .60
2995 .60
3645 .70
16,953 .91
22,377 .13
27,233 .38
2
2
11,460 .00
11,460 .00
ACERO DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA.
fy 2 4200 Kg/cm'
AGITADOR CON MONTAJE FIJO DE ALTO FLUJO, TRANSMISION OE ENGRANES Cal TRES IMPULSORES A-310 OE:
2 .3 HP, MODELO XJQ 230
PZA .
5,730,000
3 .5 HP, MODELO XJQ 350
PZA .
7,825,000
BARANDAL OE ALUMINIO
LOTE
400,000
I
2
2
.
3
4
15,650 .00
800 .00
1,200 .00
35,548 .71
42,726 .76
35,548 .71
42,726 .76
1,600 .00
_ .
SUMAS
PARCIALES
SUMAS
TOTAL . .ES
POR'-ESTA
H
OJA
I
53,.984 .61
53, 984 .61
1 PL1
CUADRO 8 .6
CANTIDADES DE OBRA_Y PRESUPUESTO MEZCLA RAPIDA
UNIDAD
CONCEPTO
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(S)
CIMBRA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE,
INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRAOO,
POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
Ms
. 3,165
1875 HAB . 3750 HAB .
48 .10
60 .00
7500 HAB .
77
1875 NAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
152 .24
189 .90
243 .71
CONCRETO HIDRAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'c = 100 Kg/c . s
200 Kg/co°
(EN LOSAS OE CINENTACION Y MUROS) .
M'
11,465
.35
.52
.77
4 .01
5 .96
8 .83
M3
265,057
6 .20
7 .90
10 .20
1,643 .35
2,093 .95
2,703 .58
Kg
7,470
803 .40
984 .60
1269 .30
6,001 .40
7,354 .96
9,481 .67
2
ACERO DE REFUERZO POR UNlOA0 DE OBRA TERMINADA.
fy = 4200 Kg/cm•
MEZCLADOR DE TRANSMISION DE ENGRANES PARA ALTO FLUJO, CARCAZA INOXIDABLE CON FLECHA DE ACERO INOXIDABLE 316 DE:
1 .17 HP, MODELO XJ 117
PZA .
2,950,000
1 .74 HP, MODELO XJ 174
PZA .
3,850,000
3 .80 HP, MODELO XJ 380
PZA .
6,930,000
BARANDAL OE ALUMINIO
LOTE
400,000
SUMAS PARCI'4LES'-POR ESTA HOJA
5,900 .00
2
7,700 .00
2
1
1 .50
13,860 .00
2
7—
400 .00
1
14,101 .00 i
800 .00
600 .00
17,944 .77
27,091 .79
~
185
CUADRO 8 .7
CANTIDADES DE OBRA Y
PRESUPUESTO SEDIMENTACION PRIMARIA
CO N C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MOOELD
UNITARIO
MODELO
(MILES OE PESOS)
(4)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO
COLOCACION Y
DESCIMBRADO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
M'
3,165
¡
1875 HAB . (3750 NAB .i7500 HAB .
59 .00 J
82 .50
II
122 .00
1875 NAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
186 .74
261 .11
386 .13
CONCRETO HIDRAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EH SECO:
f'c
100 Kg/cm°
2
f'c 1 200 Kg/is* (EN
LOSAS
OE
CIMENTACION Y MUROS) .
M'
11,465
1 .10
1 .70
2 .75
12 .61
19 .49
31 .53
M'
265,057
11 .70
13 .20
31 .30
3,101 .17
3,498 .75
8,296 .28
Kg
7,470
1732 .50
2343 .00
3295 .00
12,941 .78
17,502 .21
24,613 .65
1 .00
ACERO DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA.
fy
4200 Kg/c.'
SUMINISTRO E INSTALACION DEL EQUIPO PARA SEDINENTADOR PRIMARIO CON VELOCIOAO OE 0 .34 RPM, CON MECANISMO CENTRAL, MONTADO
SOBRE LA COLUMNA CILINDRICA, INCLUYE LOS ACCESORIOS COMPLETOS PARA UN DIAMETRO DE:
1 .80 N DE PROFUNDIDAD
LOTE
12,000,000
4 .88 M Y 2 .00 N DE PROFUNDIDAD
LOTE
17,100,000
6 .71 N Y 2 .20 N DE PROFUNDIDAD
LOTE
22,500,000
3 .66
MY
SUMAS
PARCIA°LES
POR
ESTA
HOJA
12,000 .00
1 .00
17,100 .00
1 .60
22,500 .00
28,242: 29
38,381 .57
55, 827 .59
28, 242 .29
38, 381 .57
55,827 .59.
•
IS
U
N
A
S
TOT .A :'L -A~.S
186
CUADRO 9 .8
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO FILTRO 'LENTO
C 0 N C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES OE PESOS)
1875 HAB . 3750 NAB .
(4)
CIMBRA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE,
INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRADO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M•
348 .00
3,165
514 .00
7500 HAB .
704 .00
1875 HAB .
3750 NAB .
1,101 .42
1,626 .81
7500 HA8 .1
2,228 .16
CONCRETO HIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f'c = 100 Kg/a'
M'
11,465
8 .00
16 .00
31 .00
91 .72
183 .44
355 .42
f'c = 200 Kg/c .' (EN LOSAS DE CIMENTACION Y MUROS)
M'
265,057
73 .10
128 .00
218 .00
19,375 .67
33,927 .30
57,782 .43
fy = 4200 Kg/c. 1
Kg
7,470
9346 .00
16243 .00
25181 .00
69,814.62
121,335 .21
188,102 .07
TABIQUE ROJO RECOCIDO 7 x 14 x 28 co .
M'
20,315
4164 .00
9614 .00
9700 .00
84,591 .66
195,308 .41
197,055 .50
. LOTE
1,800,000
1 .00
1 .50
2 .'00
1,800 .00
2,700 .00
3,600 .00
LOTE
5,100,000
1 .00
2 .00
4 .00
5,100 .00
10,206 .00
20,400 .00
ACERO OE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA.
VERTEDORES Y COMPUERTAS DE DISTRIBUCION Y DESAGUE .
,
MEDIO FILTRANTE, FALSO FONDO .
ü
•
_
SUMAS
PARCIALES
SUMAS . T0-IA'rAES
POR
ESTA
HOJA
181,875 .09
181,875 .09
~
365,281 ..17
469,5'23 .57
365,281 .17
469, 523 .57
187
CUADRO 8 .9
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO TANQUE DE PREPARACION DE LECHADA DE CAL
CO N C E P T 0
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES OE PESOS)
(I)
CIMBRA OE MADERA PARA ESTRUCTURAS, MO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRA00, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAB . 7500 HAB .
221 .00
221 .00
221 .00
1875 MAR .
3750 HAB .
7500 HAB.
699 .47
699 .47
699 .47
CONCRETO HIDRAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
f' c = 100 Kg/co o
M'
11,465
2 .50
2 .50
2 .50
28 .66
28 .66
28 .66
f'c = 200 Kg/cm* (EN TRABES LOSAS DE CIMENTACION Y MUROS)
M'
265,057
117 .00
117 .00
117 .00
31,011 .67
31,011 .67
31,011 .67
Kg
7,470
2876 .60
2876 .60
2876 .60
21, 488 .20
21, 488 .20
21, 488 .20
P24
7,225,000
2 .00 •
2 .00
2 .00
14,450 .00
14,450 .00
14,450 .00
0 .5 HP
PIA
1,225,000
1 .00
1 .00
1,225 .00
1,225 .00
1 .0 HP
PZA
2,100,000
BARANDAL OE ALUMINIO
LOTE
ACERO DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
f y = 4,200 Kg/c.'
AGITADOR CON MONTAJE FIJO DE ALTO FLUJO, TRANSMISION OE ENGRANES CON DOS IMPULSORES A-310 DE : 2 .30 HP, MODELO X00 230 .
BOMBA CENTRIFUGA TIPO CARCAMO SECO, DISPOSICION HORIZONTAL OE:
1 .00
400,000
2 .00
2 .00
2 .00
2 .00
2,100 .00
800 .00
800 .00
800 .00
VALVULA DE COMPUERTA OE:
•
6' 152 .4 u DE DIAMETRO .
PZA
1,285,266
8' 203 .2 u DE DIAMETRO .
PZA
3,782,995
12' 304 .8 u DE DIAMETRO .
PZA
6,280,724
2,570 .53
2 .00
7,565 .99
2 .00
12,561 .45
VALVULA CREA DE:
6' 152 .4 u OE DIAMETRO .
. PZA
1,746,742
8' 203 .2 u DE DIAMETRO .
PZA
2,584,992
304 .8 u OE DIAMETRO .
PZA
3,423,000
lr
1 .00
1,746 .74
1 .00
2,584 .99
1 .00
3,423 .00
CODOS DE 45° OE:
6' 152 .4 u OE DIAMETRO .
PZA
193,443
8' 203 .2 u OE DIAMETRO . ;
PZA
269,841
PZA
346,239
12' 304 .8 u DE DIAMETRO .
1 .00
193 .44
2 .00
539 .68
2 .00
692 .48
CODOS DE 90° OE:
PIA
276,435
8' 203 .2 u OE DIAMETRO .
PIA
524,100
12' 304 .8 n OE DIAMETRO .
PIA
771,765
6' 152 .4 u OE DIAMETRO .
_
1 .00
276 .44
1 :00
524 .10
1 .00
771 .77
TUBERIA DE FIERRO FUNDIDO DE:
6' 152 .4 n OE DIAMETRO .
LOTE
2,350,000
203 .2 n OE DIAMETRO .
LOTE
3,780,000
12' 304 .8 a . OE DIAMETRO .
LOTE
5,100,000
r
1 .00
2,350 .00
1 .50
5,670 .00
2 .00
10,200 .00
CARRETE DE FIERRO FUNDIDO DE:
PIA
1r 304 .8 u DE DIAMETRO .'
613,500
1 .00
1 .00
1 .00
613 .50
613 .50
613 .50
.,.„=-=..-SUMAS
PARCIALES
SUMAS
TOTALES
POR_Al
TA
HOJA
77, 453 .65
87,201 .26 1 98, 840 .19
188
CUADRO 8 .10
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO CLARIFLOCULADOR
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES OE PESOS)
•
(5)
CIMBRA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE,
INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRA00, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
M'
3,165
1875 NAB .
3750 HAB . 7500 H%B .1
97 .00
135 .00
1875 HAB .
189 .00
307 .01
3750 HAB .
427 .28 i
7500 HAB.
598 .19
CONCRETO HIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO:
t'c : 100 Kg/cm'
t'c : 200 Kg/ca
(EN LOSAS QE CINENTACION Y MUROS) .
M'
11,465
1 .40
2 .33
4 .10
16 .05
26 .71
47 .01
M'
265,057
-45 .50
65 .00
94 .00
12,060 .09
17,228 .71
24,915 .36
Kg
7,470
1880 .50
2766 .00
5986 .0
14,047 .34
20,662 .02
44,719 .16
1 .00
ACERO DE ' BEFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA.
fy = 4200 Kg/w'
SUMINISTRO E INSTALACIOM DEL EQUIPO PARA UN CLARIFLOCULADOR DE 3 .35 N DE PROFUNDIDAD, VELOCIDAD DE
ROTACION
DE
0 .048
RPM, CON MECANISMO CENTRAL MONTADO S0BRE LA COLUMNA CILINDRICA, INCLUYE LOS ACCESORIOS COMPLETOS PARA UN OIAMETRO DE:
•
4 .25 N
LOTE
20,000,000
6 .00 M
LOTE
27,950,000
8 .50 M
LOTE
38,650,000
SUMAS
PARCIALES
POR
ESTA
20,000 .00
.
1 .00
27,950 .00
1 .00
38,650 .00
HOJA
j
46,430 .48
66,294 .71
108,929 .70
6430 .48
66,294 .71
1 ;8,929 .70
,
189
CUADRO 8 .11
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO ACONDICIONAMIENTO DE LODOS
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MIELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(4)
CIMERA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS, NO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRADO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
1875 HAB . 3750 HAD . 7500 HA8 .
12 .10
16 .00
22 .30
1875 NAB .
3750 HAB .
7500 HAB.
38 .30
50 .64
70 .58
CONCRETO HIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EM SECO:
f'c = 100 Kg/co'
M'
11,465
.34
.44
f'c = 200 Kg/cm' IEN LOSAS DE CIMENTACION Y MUROS)
Mi
265,057
2 .80
3 .80
Kg
7,470
447 .30
560 .80
1
.60
5 .40 •
3 .90
5 .04
6 .88
742 .16
1,007 .22
1,431 .31
3,341 .33
4,189 .18
10,903 .21
ACERO DE REFUERZO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA.
fy = 4200 Kg/c .'
1459 .40
MEZCLADOR DE TRANSMISION DE ENGRANES PARA ALTO FLUJO, CARCAZA DE ALUMINIO, CON FLECHA DE ACERO INOXIDABLE 304 DE:
65
PZA .
1,400,000
1 .74 HP, MODELO XJ 174
PZA .
3,850,000
2 .30 HP, M OELO , X0 230
PZA .
5,326,000
BARANDAL DE ALUMINIO
LOTE
400,000
1
1 .50
2
400 .00
600 .00
800 .00
BOMBA PARA LOGOS MARCA EYMCO OE 1/4' DE HP
PZA
3,916,000
1
I
1
3,916 .00
3,916 .30
3,916 .00
0 .65 HP, MODELO XJ
1,400 .00
1
3,850 .00
1
5,326 .00
1
SUMAS
PARCIALES
SUMAS
TOTALES
POR
ESTA
HOJA
I
9,841 .69
13,618 .08
22, 453 .98
9,841 .69
13, 618 .08 122, 453 .98
190
CUADRO 8 .12
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO EDIFICIO DE DESHIDRATADO DE LODOS
C O N C E P T O
UNIDAD
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES OE PESOS)
(11
1875 NAB . 3750 NAB . 7500 HA,8 .
1875 NAB .
3750 HAB .
7500 NAB.
TRAZO Y NIVELACION
M'
561 .40
64 .00
64 .00
64 .00
35 .93
35 .93
35 .93
CIMBRA DE MADERA PARA ESTRUCTURAS HO APARENTE, INCLUYENDO COLOCACION Y DESCIMBRADO POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA .
M'
3,165
423 .00
423 .00
423 .80
1,338 .80
1,338 .80
1,338 .80
f', c = 100 Kg/u'
M'
11,465
65 .00
65 .00
65 .00
745 .23
745 .23
745 :23
f'
M'
265,057
73 .00
73 .00
73 .00
19,349 .16
19,349 .16
19,349 .16
MURO OE TABIQUE ROJO RECOCIDO 7 X 14 X 28
M'
20,315
40 .00
40 .00
40 .00
812 .60
812 .60
812 .60 1
MURO DE BLOCK HUECO 20 X 40 X 15
M'
43,930
7 .10
7 .10
7 .10
311 .90
311 .90
311 .90
CELQSIA DE BARRO ROJO 20 X 20 X 10
M'
41,371
45 .50
45 .50
45 .50
1,882 .38
1,882 .38
1, + :2 .38
M'
10,423
72 .20
72 .20
72 .40
752 .54
752 .54
752 .54
PINTURA VINILICA BLANCA, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
M'
6,483
72 .20
72 .20
72 .21
468 .07
468 .07
468 .07
PISO DE CONCRETO PULIDO SIN COLOR, CON PASTA DE CEMENTO DE 10 CM DE ESPESOR, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA
M'
19,128 .00
64 .00
64 .00
64 .07
1,224 .19
1,224 .19
1,224 .19
ACABADO EM AZOTEA CON UNA CAPA OE FIELTRO ASFALTICO PENEX No .5, COLOCANDO 2 CAPAS TRASLAPADAS, TEJA POSTERIOR POR UNIDAD
M'
19,769
104 .00
104 .00
104 .00
2,055 .98
2,055 .98
2,055 .98
M'
25,965
104 .00
104 .00
104 .00
'2,700 .36
2,700 .36
2,700 .36.
fy : 2800 Kg/u' del $ 2 .5 de 5/16 OE DIAMETRO
Kg
2,547
1333 .00
1333 .00
1333 .00
3,395 .15
3,395 .15
3,395 .15
fy = 4200 Kg/c .'
Kg
12,122
5329 .00
5329 .00
5329 .10
64,598 .14
64,598 .14
64,598 .14
Kg
6,500
42 .00
42 .00
42 .10
273 .00
273 .00
273 .00
PLACA DE 1/2' X 754 X 498 DE LONGITUD
Kg
6,500
160 .00
160 .00
160 .00
1,040 .00
1,040 .00
1,040 .00
PLACA DE 1/2' X 330 X 330 DE LONGITUD
Kg
6,500
11 .00
11 .00
11 .00
71 .50
71 :50
71 .50
TUBO DE 16' OE OIANETRO, POR 20 CM OE LONGITUD, CEDULA 40
M
660,840
.20
.20
.40
132 .17
132 .17
132 .17
743 .86
743 .86
743 .86
5,587 .59
5,587 .59
5,587 .59
CONCRETO HIORAULICO, POR UNIDAD DE OBRA TERMINADA, SIMPLE, COLADO EN SECO.
= 200 Kg/co' (CASTILLOS, CONTRATRABES DE CIMENTACION, TRABES Y LOSA DE AZOTEA)
APLANADO EN MUROS PULIDO A PLANA CON MORTERO, CEMENTO-CAL-HIDRATAOA-ARENA EN PROPORCION 1 :1 .5 DE 2 .5 CM . DE ESPESOR POR
UNIDAD OE OBRA TERMINADA
APLICACION OE PINTURA VINILICA EN MUROS, APLANADOS CON MEZCLA, INCLUYENDO UNA MANO OE SELLADOR VINILICO Y DOS MAROS DE
DE OBRA TERMINADA
-
-
TEJA (TIPO MEDIA CANA) DE BARRO ROJO
ACERO DE REFUERZO, POR OBRA TERMINADA:
PLACA DE 1/2' X 137 X 754 DE LONGITUD
-
BRIDA DE 16' OE DIAMEIRO
PZA
743,862 .00
1 .00
1 .00
1 .10 '
VALVULA OE CONTROL DE FLUJO DE 16' DE DIAMETRO
PIA
5,587,590
1 .00
1 .00
1 .00
1SUMAS
PARCIALES
POR
ESTA
107, 518 .54
NOJA
SUMAS
107, 518 .54
1
107, 518 .54
l
TOTALES
191
CUADRO 8 .12 (CONTINUACION)
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO EDIFICIO DE DESHIDRATADO DE LODOS
UNIDAD
C O N C E P T O
PRECIO
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR MODELO
UNITARIO
MODELO
(MILES DE PESOS)
(4)
1875 HAS . 3750 NAB .7500 HAB . ¡
1875 HAB .
3750 HAB .
7500 HAS.
PLACA DE 1/4' X 750 X 750 DE LONGITUD .
Kg
6,500
44 .00
44 .00
44 .00
286 .00
286 .00
286 .00
APS DE 3' X 3' X 1/2' X 3000 OE LONGITUD .
Kg
6,200
138 .00
138 .00
138 .00
855 .60
855 .60
855 .60
PZA
4,500,000
1 .00
1 .00
1 .00
4,500 .00
4,500 .00
4,500 .00
PZA
12,600,000
2 .00
2 .00
2 .02
25,200 .00
25,200 .00
25,200 .00
PZA
12,600,000
1 .00
1 .00
1 .02
12,600 .00
12,600 .00
12,600 .00
PZA
250,000,000
1 .00
1 .00
1 .02
250,000 .00
250,000 .00
250,000 .00
293, 441 .60
293, 441 .60
293, 441 .60
400, 960 .14
40U,,960 .14
400 ;960 .14
ESCALERA OE CARACOL CONSTRUIDA A BASE DE TUBO DE ACERO OE 4' DE DIAMETRO (10 .16 u), ESCALONES OE REJILLA IRVING IS-05,
BARANDAL OE ACERO REDONDO DE 1/2' (1 .27 cus) Y 5 .60 u DEL NIVEL DE PISO TERMINADO (banqueta) Y 1 .15 u ABAJO DEL NIVEL
DE PISO TERMINADO .
BOMBA DE LODOS MANYO FRAME 2 .18 PARA 40 G .P .M ., A 80 LIBRAS OE PRESTON Y REDUCTOR DE VELOCIDAD VARIABLE DE 418 A
69 R .P .M ., OE 5 HP, . 60 HZ 3 FASES .
BOMBA DE AGUA DE RETROLAVADO, CON GASTO DE 3 lps (48 6 .P .M) CONTRA UNA CARGA DINAMICA TOTAL DE COLUMNA OE AGUA, 5 HP
3600 R .P .M ., 60 HZ 3 FASES .
FILTRO PRENSA INCLUYE EQUIPO PARA COMPRESION OE AIRE, DOSIFICADOR DE POLIMEROS,
Y A1,EJAMIENTO DE POLIMEROS .
SUMAS
SUMAS
PARCIALES
TOTALES
POR
ESTA
HOJA
DOSIFICACION, DILUCION
192
CUADRO 8 .13
CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO DOSIFICACION DE REACTIVOS
' PRECIO
O.
CONCEPTO
UNIDAD
(4)
CONSTRUCCIU1 OE DOSIFICADOR DE
CANTIDAD PARA CADA
IMPORTE POR LELO
MODELO
(MILES OE PESOS)
UNITARIO
1875 HAB .
3750 HAB . 7500 HAB .
1875 NAB .
.3750 HAB .
7508 HAB.
ACERO INOXIDABLE PARA REACTIVOS.
TANQUE 1 TIPO 1
PZA
7,500,000
2 .00
2 .00
2 .00
15,000 .00
15,000 .00
15,000 .00
TANQUE 2 TIPO 2
PZA
5,100,000
2 .00
2 .00
2 .00
10,200 .00
10,200 .00
10,200 .00
TANQUE 3 TIPO 3
PZA
4,000,000
1 .00
1 .00
1 .00
4,000 .00
4,000 .00
4,000 .00
TANQUE 4 TIPO 4
PZA
2,900,000
1 .00
1 .00
1 .00
2,900 .00
2,900 .00
2,900 .00
.87 HP MODELO XJQ-87
PZA
2,900,000
1 .00
1 .74 HP MODELO XJQ-174
PZA
3,850,000
3 .50 HP MODELO XJQ-350
PZA ,
7,825,000
TANQUE TIPO 1 EQUIPO MEZCLADOR 0E:
2,900 .00
1 .00
3,850 .00
1 .00
7,825 .00
TANQUE TIPO 2 EQUIPO MEZCLADOR DE:
.30 HP MODELO XOQ-30
PZA
950,000
1 .00
1 .00
1 .00
1,00
950 .00
950 .00
950 .00
TANQUE TIPO 3 EQUIPO MEZCLADOR OE:
.30 HP MODELO XJQ-30
PZA
950,000
.43 HP MODELO XJQ-43
PZA
1,200,000
.65 HP MODELO XJQ-65
PZA
1,400,000
TANQUE TIPO 4 EQUIPO MEZCLADO( DE :
950 .00
1 .00
1,200 .00
1 .00
1,400 .00
--
.30 HP MODELO XJQ-30
PZA
950,000
.43 HP MODELO XJQ-43
PZA
1,200,000
1 .00
1 .00
950 .00
1,200 .00
SUMAS PARCIALES POR ESTA HOJA
SUMAS TOTALES
950 .00
1 .00
I
37,850 .00
39,050 .00
37,850 .00
39, 050 . 00 l 43, 475 .00
~
43,475 .00
193
•
9 . PRESUPUESTO PARA CADA PROTOTIPO
•
C U A D R O
PRESUPUESTO
9 .1
PROTOTIPO
1
IMPORTE (MILES DE $1 PARA PROTOTIPO 1
C O N C E P T O
1 - A (1875 hab)
H-
H= 3.
1
1 - B (3750 hab)
H a 4a
Ha
2n
H=
H a 4.
1- C (7500 hab)
H : 2m
H
3i
H .a 4n
PRETRATr?MIENTO
12,897
12,897
12,897
17,737
17,737
17,737
24,788
24,788
24,788
ESTACION OE BOMBEO
42,845
46,958
52,585
42,845
46,958
52,604
48,396
52,058
59,722
181,875
181,875
181,875
365,281
365,281
365,281
469,524
469,524
469,524
SISTEMA DE INTERCONEXIONES
16,646
16,934
17,328
29,828
30,116
30,511
38,002
38,259
38,795
SISTEMA ELECTRICO
11,890
12,096
12,377
21,306
21,511
21,794
27,144
27,328
27,711
S U M A
266,153
270,760
277,062
476,997
481,603
487,927
607,854
611,957
620,540
FILTRO LENTO
C
U A D R O
PRESUPUESTO
9 .2
PROTOTIPO
2
IMPORTE (MILES DE 4) PARA PROTOTIPO 2
CONCEPTO
2 - A 11875 hab)
H
H a 32
22
2 - B (3750 ha)))
M
42
M a 22
H a 32
2 - C
H
42
H s 22
(750Ohab)
H : 32
H s 42
PRETRATAMIENTO
12,897
12,897
12,897
17,737
17,737
17,737
24,788
24,788
24,788
ESTACIOM OE BOMBEO
42,845
46,958
52,585
42,845
46,958
52,604
48,396
52,058
59,722
181,875
181,875
181,875
365,281
365,281
365,281
469,524
469,524
469,524
PREPARACION DE LECHADA DE CAL
77,454
77,454
77,454
87,201
87,201
87,201
98,840
98,840
98,840
DOSIFICACION DE REACTIVOS
37,850
37,850
37,850
39,050
39,050
39,050
43,475
43,475
43,475
SISTEMA DE INTERCONEXIONES
24,717
25,005
25,399
' 38,666
38,954
39,349
47,964
48,221
48,757
SISTEMA ELECTRICO
17,655
17,861
18,142
27,618
27,824
28,106
34,260
34,443
34,826
S U M A
395,293
399,900
406,202
618,398
623,005
629,328
767,247
771,349
779,932
FILTRO LENTO
i
•
195
•
CUADRO
PRESUPUESTO
9 .3
PROTOTIPO
3
IMPORTE (NILES DE $1 PARA PROTOTIPO 3
CONCEPTO
3-A(1875hall
H = 2m
H
2 .
3a
3-8 (3750hab1
H = 4a
H = 21
H = 3m
3 - C (7500hab1
H = 4m
H = 2a
H c 3m
H . 4a
PRETRATAMIENTO
12,897
12,897
12,897
17,737
17,737
17,737
24,788
24,788
24,788
ESTACION OE BOMBEO
42,845
46,958
52,585
42,845
46,958
52,604
48,396
52,058
59,722
SEDIMENTACION PRIMARIA
28,242
28,242
28,242
38,382
38,382
38,382
55,828
55,828
55,828
9,842
9,842
9,842
13,618
13,618
13,618
22,454
22,454
22,454
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
DOSIFICACION OE REACTIVOS
37,850
37,850
37,850
39,050
39,050
39,050
43,475
43,475
43,475
SISTEMA , DE INTERCONEXIONES
37,297
37,585
37,979
38,699
38,987
39,382
41,726
41,982
42,518
SISTEMA ELECTRICO
26,641
26,846
27,128
27,642
27,848
28,130
29,804
29,987
30,370
S U N A
596,574
601,180
607,483
618,933
623,540
629,863
667,431
671,532
680,115
ACONDICIONAMIENTO DE LOGOS
DESHIDRATADO OE LODOS
•
•
196
•
C U A D R O 9 .4
PRESUPUESTO
PROTOTIPO
4
IMPORTE (NILES DE $1 PARA PROTOTIPO 4
C O N C E P T O
4 - A (1875 hab)
Hs 2a
-
H-3a
4 - B (3750 hab)
Ha4a
Hs2a
Hs3a
_
4 - C (7500 hab)
Hs4a
Hs2a
Hz3a
Hs'4a
PRETRATAMIENTO
12,897
12,897
12,897
17,737
17,737
17,737
24,788
24,788
24,788
ESTACION OE BOMBEO
42,845
46,958
52,585
42,845
46,958
52,604
48,396
52,058
59,722
NEUTRALIZACION
35,549
35,549
35,549
42,727
42,727
42,727
53,985
53,985
53,985
SEDIMENTACION PRIMARIA
28,242
28,242
28,242
38,382
38,382
38,382
55,828
55,828
55,828
181,875
181,875
181,875
365,281
365,281
365,281
469,524
469,524
469,524
9,842
9,842
9,842
13,618
13,618
13,618
22,454
22,454
22,454
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
PREPARACION DE LECHADA OE CAL
77,454
77,454
77,454
87,201
87,201
87,201
98,840
98,840
98,840
DOSIFICACIOM OE REACTIVOS
37,850
37,850
37,850
39,050
39,050
39,050
43,475
43,475
43,475
SISTEMA DE INTERCONEXIONES
57,939
58,226
58,620
73,364
73,652
74,047
85,290
85,546
86,083
SISTEMA ELECTRICO
41,385
41,590
41,872
52,403
52,608
52,891
60,922
61,105
61,488
S U M A
926,838
931,443
937,746
1,173,568
1,178,174
1,184,498
1,364,462
1,368,563
11,377,147
FILTRO LENTO
ACONDICIONAMIENTO DE LODOS
DESHIDRATADO DE LODOS
i
•
197
•
CUADRO
9 .5
PRESUPUESTO PROTOTIPO
5
IMPORTE (MILES DE $1 PARA PROTOTIPO S
5 - A (1875 hab)
C 0 M C E P T 0
Ha2 .
Ha3a
5 - B (3750 habl
Ha4a
Ha2s
Ha3m
5 - C (7500 hab)
Ha4a
Ha 211
Ha3m
Ha4e
PRETRATAMIENTO
12,897
12,897
12,897
17,737
17,737
17,737
24,788
24,788
24,788
ESTACIOM OE BOMBEO
42,845
46,958
52,585
42,845
46,958
52,604
48,396
52,058
59,722
NEUTRALIZACION
35,549
35,549
35,549
42,727
42,727
42,727
53,985
53,985
53,985
MEZCLA RAPIOA
14,101
14,101
14,101
23,845
23,845
23,845
34,798
34,798
34,798
CLARIFLOCULARDOR
46,430
46,430
46,430
66,295
66,295
66,295
108,930
108,930
108,930
181,875
181,875
181,875
365,281
365,281
365,281
469,524
469,524
469,524
9,842
9,842
9,842
13,618
13,618
13,618
22,454
22,454
22,454
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
400,960
PREPARACION DE LECHADA OE CAL
77,454
77,454
77,454
87,201
87,201
87,201
98,840
98,840
98,840
DOSIFICACION OE REACTIV0S
37,850
37,850
37,850
39,050
39,050
39,050
43,475
43,475
43,475
SISTEMA DE INTERCONEXIONES
60,199
60,487
60,881
76,987
77,275
77,670
91,443
91,699
92,236
SISIEIA ELECTRICO
42,999
43,205
43,486
54,991
55,196
55,479
65,317
65,499
65,883
SUMA
963,001
967,608
973,910 11,231,537
1,236,143
1,242,467
1,462,910
1,467,010
1,475,595
FILTRO LENTO
ACONDICIONAMIENTO DE LODOS
DESHIDRATADO OE LODOS
•
153
10 . MANUAL DE OPERACION Y MANTENIMIENTO
10 .
MANUAL DE OPERACION Y MANTENIMIENTO
10 .1
Coagulación - Floculación
Una coagulación es importante para la eficiencia de remoción de
un sistema de tratamiento, ya que lo más efectivo para controlar
el proceso, son los ajustes que se hagan con la información
obtenida a través de las pruebas de jarras a nivel laboratorio.
En las pruebas de jarras se puede variar la dósis de coagulante,
variar el pH, la dosificación de ayuda de coagulantes como los
polímeros o las condiciones de agitación para lograr una
floculación óptima.
A continuación se presenta la metodología para determinar la
dósis óptima de químicos.
a) Tomar muestra de agua residual (20 a 50 litros) . Realizar
los siguientes análisis : pH, turbiedad, color verdadero,
alcalinidad, temperaturas de campo, laboratorio y ambiente,
DQO y DBO.
b) Determinar la dósis mínima aproximada de coagulante con la
cual el flóculo será formado . Esto se hace adicionando el
coagulante en pequeños incrementos a una muestra de 200
ml en
agitación lenta.
•
c) Coloque un litro
de muestra en cada uno de los 6 envases y
ajuste el pH en incrementos de una unidad de pH desde 5 a 10.
d) Colocar
las
Phipps S Bird.
muestras
de agua en el
aparato
de
jarras
e) Arranque
el
aparato
de jarras a su máxima velocidad
(170 rpm) y adicione la dósis apropiada del coagulante.
f) Continuar la agitación por un minuto.
g) Flocular
a 30 rpm durante 10 minutos o más si es necesario.
Registrar el tiempo de formación del flóculo .
Si se forman
flóculos grandes puede ser necesario reducir la velocidad de
las paletas (absorve el tamaño y apariencia del flóculo
formado) . Registre las observaciones.
h) Después de flocular remueva las paletas y sedimente por 15
minutos.
i) Medir el pH final, DQO, DBO, turbiedad y color del
sobrenadante en cada jarra, teniendo cuidado de no perturbar
el sedimento durante . la toma de la muestra . Mida la altura
del lodo y concentración .
199
j) Determine el pH óptimo con base en la calidad de agua
del sobrenadante y sedimentabilidad del flóculo.
•
k) Adicione
la alcalinidad (cal) o acidez (ácido - sulfúrico)
necesaria para obtener el pH óptimo determinado.
1) Repita el procedimiento anterior (paso e a i adicionando dósis
de coagulante que varíen desde el 25 al 200 por ciento de la
concentración determinada en el punto b.
m) Determine la dósis óptima de coagulación con base en la
calidad del agua del sobrenadante y sedimentabilidad del
flóculo.
Si no se obtienen resultados satisfactorios, repita la prueba de
jarras con otro rango de d6sis de coagulantes . La prueba también
puede ser repetida si se requiere 'ser más exacto en
la
determinación de la dósis óptima . En muestras de agua claras y
poco coloreadas puede ser necesario agregar cargas como la
bentonita o arcillas, para aumentar el material suspendido y la
sedimentabilidad.
•
Para mejorar la floculación-sedimentabilidad se utilizan los
polieléctrolitos que pueden ser de naturaleza i6nico o no i6nica.
Estos compuestos se adicionan en conjunto con los coagulantes y
el momento de adición varía dependiendo de la carga del polímero.
Si se trata de un polímero catiónico la adición debe hacerse al
final de la mezcla rápida y si es aniónico deberá hacerse a la
mitad de la etapa de floculación.
La determinación de las dósis óptimas de polieléctrolitos y
ayudas de coagulantes se realiza siguiendo el procedimiento
utilizado para encontrar la dósis óptima de coagulante.
Una vez determinadas las dósis óptimas de químicos se deben
determinar las condiciones de floculación (tiempo y nivel de
agitación) para'obtener la sedimentabilidad óptima.
Tomar muestra de agua residual y realizar los análisis de control
pH,turbiedad, color, DOO y DBO.
Ajuste al pH óptimo de floculación y vierta en vasos de 2 litros.
Coloque las muestras de 2 litros en el aparato de jarras Phipps S
Bird y arránquelo a su máxima velocidad (G =186 seg : para 170
rpm).
Adicione las dósis óptimas de carga (si el agua en estudio la
requiere), coagulante y polieléctrolito y agite de 10_ a 20 seg ..
De preferencia utilice el nivel de mezcla de químicos de la
planta (igual Gt).
Fije valores crecientes de tiempo de floculación de 10 a 60
minutos en cada jarra .
200
Después de flocular remueva las paletas y permita que los
flóculos sedimenten.
•
Mida los parámetros de control de sobrenadante, teniendo cuidado
de no agitar el sedimento.
Determine el gradiente de velocidad de floculación, usando la
siguiente ecuación para el equipo de jarras.
G = 0 .084
(Ns /V)"'s
Donde:
N
V
velocidad de la paleta, rpm
= volumen de floculación (muestra), litros
Calcule el parámetro Gt de cada jarra.
La jarra que produce mejor calidad de agua, menor porcentaje de
contaminante remanente, determinará el 6t óptimo (para t óptimo).
Para este 6t se fija un tiempo de mezcla lenta y se varían las
rpm (6) de 10, 30, 50, 70 y 90.
Mida la velocidad de sedimentación o de remoción de
contaminantes a O (antes de parar la agitación), 2 .5, 5 . 10 y 15
minutos de asentamiento.
•
La velocidad de sedimentación puede medirse directamente vaciando
la muestra floculada en una probeta de vidrio y observando la
holgura de la interfase entre la zona clara y las particulas en
proceso de sedimentación . Vierta la muestra, cuidando de no
perturbar los flóculos . Es recomendable construir las curvas de
contaminante remanente contra tiempo de sedimentación . Estos
valores y el gradiente de velocidad formarán una curva que nos
mostrará un valor minimo donde se encuentra el valor óptimo de G.
Con los datos obtenidos en las pruebas de jarras y con los datos
del flujo alimentado a la planta se hacen los ajustes de la
dosificación de químicos . La mejor indicación de problemas en la
dosificación será la alta turbidez del efluente del clarificador,
en estos casos lo primero es checar el estado mecánico del
sistema dosificador de químicos y sí todo está bien, proceder a
efectuar pruebas de jarras para modificar la dósis de coagulante.
10 .2 Operación de un clarificador de contacto de sólidos.
•
En un clarifloculador el agua cruda entra a la zona de reacción/
primaria bajo la superficie del agua a través de los orificios de
la columna central, dentro del tambor de recirculación . El
coagulante químico es acadido en el tubo influente cerca al punto
201
•
Los productos adiconales
de entrada al tambor de recirculacibn .
de tratamiento también puede ser añadidos a esta tubería o
directamente en la superficie de la campana de reacción . La cal
o soda ash para ablandamiento son aplicadas mejor al tambor de
recirculación bajo el nivel de la tubería de entrada para evitar
incrustaciones en la tubería influente . En el tambor de'
recirculacibn, el mezclado inicial y reacción toma lugar en
presencia de flóculo previamente formado . Los químicos y lodo
recirculado son totalmente mezclados con el agua cruda por el
gran volumen de volcamiento logrado por la turbina . El mezclado
adicional y contacto toma lugar en la zona de reacción
secundaria, dentro del cono de la campana de reacción, donde la
floculación se efectúa completamente en presencia de grandes
cantidades de flóculo y sólidos recirculados . Este tratamiento
asegura un mezclado químico total y un completo desarrollo de
flóculo y precipitado.
El porcentaje de sólidos dentro de la campana de reacción puede
•
ser variado ajustando la velocidad rotacional de la turbina y
regulando la profundidad y concentración de lodo suspendido en el
tanque . Cuando se dispone de rastras de velocidad variable, las
mayores velocidades son utilizadas para mover lodos más altos y
recircular cargas de lodos a la entrada del tambor de
recirculacibn . Del fondo de la campana de reacción el agua
floculada fluye al exterior y hacia arriba, donde la separación
del flóculo y agua toma lugar en la zona de sedimentación . La
velocidad ascencional del agua clarificada disminuye
continuamente al elevarse para descargar en el sistema vertedor
en la superficie del agua.
a) Preparación para arranque
Verifique toda la lubricación antes de arrancar.
Remueva materiales extra g os del tanque y tuberías.
Opere la unidad de 4 a 5 revoluciones después que la máquina ha
ido nivelada . Observe la rotación y claro de los brazos de las
rastras, verificando que no haya contacto con el
tondo del
tanque . Por seguridad observa desde el exterior del tanque.
No trate de restablecer la unidad cuando ha parado debido a
sobrecarga extrema . Corrija la causa del problema primero y no
puentee el sistema de protección de corte eléctrico.
Asegúrese que la rastra opere en el sentido de las manecillas del
reloj y la turbina 'en dirección contraria.
Verifique la operación de los mecanismos de control automático y
el indicador de torque .
202
b) Arranque
Para operación inicial arrancando con un tanque vacio o un tanque
lleno de agua no tratada, debe seguirse el siguiente
procedimiento:
Reducir el flujo de agua cruda al reactor clarificador a la mitad
de la capacidad.
Cierre la linea de descarga de lodo o saque de operación el
sistema de purgado automático del clarificador.
Incremente la tasa de coagulante a un 50% arriba de los
requerimientos determinados en las pruebas de jArras (el
propósito de esto es añadir sólidos al lodo y desarrollar más
rápidamente la concentración de sólidos en la campana de
reacción) . El efluente del clarificador será de mala calidad
hasta que el proceso de tratamiento sea estabilizado.
•
Para el arranque la turbina y las rastras se debe considerar que
la velocidad de la turbina siempre será menor que la máxima para
obtener una larga vida de servicio . Cuando los sólidos están en
suspensión, la velocidad de operación normal de la turbina deberá
ser : 1/4 a 1/2 de la máxima para clarificación y de 1/3 a 2/3 de
la máxima para ablandamiento . Cuando falle la energía los
sólidos suspendidos del reactor clarificador sedimentarán y se
compactarán, por lo cual se debe usar la turbina a su velocidad
máxima al restablecerse la energía, hasta que los sólidos
sedimentados sean elevados y puestos en circulación.
La rastra debe ser diseñada para remoción de sedimentos con
capacidad de alto torque para las ocasiones de condiciones de
carga inusuales después de una falla en la potencia o paro.
Normalmente para la mayoría de las aplicaciones el torque de la
rastra deberá ser menor que 10% de la capacidad . Cuando las
lecturas del torque exceden regularmente del 10% al 20%, es
posible que se ha acumulado lodo excesivamente pesado o
compactado en el fondo del tanque . Este material pesado es
deteriorante al proceso de contacto de sólidos y debe ser
removido para una buena operación y prevenir la sobrecarga del
mecanismo.
La rastra no deberá ser operada continuamente arriba del 40% del
torque.
La tasa de operación reducida debe ser continua hasta que haya
un concentración apreciable de sólidos en la campana de reacción.
El tiempo requerido para establecer la concentración deseada de
sólidos en la campana de reacción será de 1/2 a 5 días,
dependiendo de la cantidad de sólidos sedimentables en el agua
que está siendo tratada . La formación de lodo en algunas
ocasiones puede ser aumentada por sobredosis de coagulantes.
203
•
Bajo ninguna condición la extracción de lodo será parada por más
de una semana después del arranque inicial . El lodo acumulado en
ese periodo de tiempo es demasiado viejo para su buen uso en el
proceso y ocasionará que el mecanismo se sobrecargue.
Con la formación de lodos en la campana de reacción, se formará
un colchón de sólidos suspendidos, que en ocasiones puede ser
visto a través de la superficie de agua . Se deberá permitir que
el colchón sea formado de 1 a 5 pies arriba del fondo de la
campana.
Se debe tener cuidado para asegurarse que el colchón no llegue
demasiado alto (y transporte lodo al efluente) o demasiado bajo
debido a una excesiva extracción del lodo.
La tasa de flujo ahora debe ser gradualmente incrementada a
capacidad completa (preferiblemente en períodos de 5 a 10
minutos).
•
La válvula de purga de lodos automática debe ser puesta en
operación, ajustando inicialmente aperturas en ciclos de 1 a 15
minutos con 10 segundos de duración de flujo de lodo . Si en un
período de varias horas éste ajuste permite que el colchón de
lodos crezca apreciablemente o baje, ajuste por prueba y error el
ciclo o duración de operación de la válvula . La tasa de lodo
extraído también es medida por el porciento de sólidos
en la
campana de reacción . El porciento de sólidos deberá permanecer
prácticamente constante, indicando así que los sólidos están
siendo extraídos a aproximadamente la misma tasa que están siendo
formados .
c) Paro temporal
Se debe tener especial cuidado cuando por necesidades de
operación de la planta de tratamiento se requieran que el flujo
del reactor clarificador sea parado por un período mayor de una
hora.
Colchón de lodos
Si la válvula de control de lodos opera con un ciclo de tiempo,
el temporizador debe ser apagado para prevenir pérdidas excesivas
de lodo durante el período de paro.
Mecanismo
La turbina debe 'ser mantenida en operación a velocidades bajas
para mantener una mezcla de lodos dentro de la campana de
reacción.
•
Las rastras deberán ser mantenidas en operación . Cuando se pare
la turbina, la velocidad debe ser reducida al mínimo por cinco
minutos para disminuir el movimiento del agua, eliminando la
posibilidad de que el agua gire la turbina y datie el mecanismo.
204
Durante el arranque, después de un paro prolongado, el flujo
deberá iniciarse gradualmente si es posible.
•
d) Problemas de operación
Las principales dificultades de operación que pueden ocurrir en
el reactor clarificador son las siguientes:
Químicos inadecuados para coagulación
Deben efectuarse verificaciones periódicas para asegurar que sea
añadida la cantidad correcta de químicos.
Los puntos de aplicación química también pueden ser críticos en
algunos procesos de tratamiento.
Atención inadecuada a la concentración de lodo en la campana de
reacción.
Debe mantenerse una reserva de lodo para asegurar que están
disponibles cantidades suficientes para la recirculación . El
porcentaje de sólidos en el lado de la celda de reacción' es la
mejor prueba para esto . Usualmente deberá estar entre 20% a 40%
para clarificación y para ablandamiento con cal o lodos pesados
entre 10 y 20%.
•
Un lodo que sea demasiado ligero reducirá la recirculación del
flóculo previamente formado (lo cual no ayuda en la formación de
flóculo nuevo) . Una concentración demasiado alta puede resultar
en un alto colchón de lodo que puede transportarse al efluente.
El medidor de nivel de lodos o el indicador fotosensitivo.
ayudarán a vigilar la profundidad del colchón.
Deberá verificarse continuamente la concentración y nivel del
lodo al inicio de la operación a una cédula de extracción
determinada . Un cambio en la calidad del agua cruda
probablemente requerirá una revisión en la cédula de extracción
del sistema de control automático.
Cambio demasiado rápido en la calidad del agua.
Cambios repentinos en la calidad o temperatura del agua cruda
pueden causar que el colchón de lodos se expanda y transporte
algo de flóculo con el efluente.
Cambios extremos en la calidad del agua influente requerirá un
cambio en las tasas de alimentación de químicos . Las aguas muy
turbias y muy frias generalmente requerirán dosis de químicos.
205
Inadecuado o excesiva recirculación de lodo.
Cheque la velocidad de rotación de la turbina . Si el lodo en la
superficie de la campana de reacción es escaso (menos del 5% en
volumen después de 5 minutos de sedimentación) con poco flóculo
aparente, trate de incrementar la velocidad de la turbina . Si
velocidades más altas rompen el flóculo o envían nubes de
flóculos a la zona de sedimentación superior, será necesario,
reducir la velocidad de la turbina . Las variaciones anuales de
temperatura también pueden requerir el incremento o disminución
de las tasas de recirculación para ayudar a los efectos de la
floculaci6n y al colchón de lodos . La tas óptima de rotación de
la turbina será determinada por observación y muestreo del lodo
después de la operación inicial.
Si la recirculación interna de lodo parece dificil de lograr, con
evidencia de suficiente lodo en el fondo del tanque, puede ser
necesario, en ciertos casos, ajustar la profundidad de protección
del tambor rotatorio en el lodo sedimentado . Esto se hace
drenando el tanque y cortando una parte del tambor rotatorio . Sin
embargo, dado que el problema puede depender de la naturaleza de
los químicos añadidos para tratamiento, no haga modificaciones de
campo sin consultar con el fabricante del equipo.
Lecturas continuas del torque de la rastra mayores de 20,X.
•
El reactor clarificador requiere de un lodo supendido fluido . Los
lodos pesados compactados que permanecen en el fondo del tanque
no son de valor y deben ser removidos frecuentemente.
El uso del reactor clarificador como un tanque de espesamiento
puede sobrecargar el mecanismo y las elevaciones ocasionales del
proceso debido al deterioro de los lodos viejos . El mecanismo de
la rastra no debe ser operado arriba del 40% de la capacidad del
torque sobre una base permanente . La prolongada operación a
cerca de la carga completa reducirá la vida diseñada del
mecanismo.
10 .3 Operación de un sistema de mezcla-floculación
Antes de poner la unidad de operación, llene la carcaza del
sistema de engranes al nivel correcto con el tipo de grado
adecuado de lubricante.
Arranque la unidad, verifique que el sentido de rotación de la
turbina sea el correcto y observe que las lecturas de amperaje
estén dentro del rango de operación del motor.
Cuando la unidad se pare por sobrecarga, corrija la causa y
restablezca la operación.
Una vez que el sistema de mezcla esté en operación normal, inicie
la dosificación de los productos químicos requeridos para
tratamiento del agua residual :
206
Verifique la lubricación del sistema motriz y remueva materiales
extraños del tanque y tuberías.
Verifique la nivelación y alineamiento . . de la unidad.
Arranque el sistema, verifique el sentido de rotación del
sistema, si el floculador es de velocidad variable inicie a
velocidad mínima y pruebe en todo el rango de velocidades tomando
lecturas de emperaje y corrija cualquier problema de sobrecarga
en vacío.
Llene el tanque con agua residual y reverifique problemas de
sobrecarga del sistema.
Arranque el proceso a media capacidad de flujo e incremente la
dosis de coaqulante en un 50% arriba de los requerimientos
normales, determinandos en las pruebas de jarras, a fin de
desarrollar más rápidamente el flóculo.
Cuando el proceso se haya estabilizado baje la dosis a los
requerimientos de coagulación determinada en las pruebas de
jarras y analice la calidad del efluente . Aumente la dosis en
incrementos de 10% y construya una gráfica de dosis de coagulante
contra la calidad del agua para determinar la dosificación óptima
a velocidad constante.
.•
Varíe la velocidad del floculador en pequeños incrementos o
decrementos por un período de tiempo suficiente para evaluar el
comportamiento del floculador . Después del período de
estabilización tome muestras en diferentes puntos del floculador
y haga pruebas de sedimentabilidad del flóculo y calidad del
sobrenadante . Calcule el gradiente de velocidad para . cada
velocidad y grafique contra la velocidad de sedimentación y
calidad del efluente para determinar el gradiente de velocidad
óptimo
Cuando se requiera parar temporalmente el flujo de la planta, el
mecanismo motriz del floculador debe mantenerse en operación para
conservar los flóculos en suspensión a una velocidad que
sedimenten lo minímo posible y no sean fracturadas con la
agitación.
Remueva materiales extraños del tanque y tuberías, verifique la
lubricación del sistema motriz de las rastras, nivele la flecha o
armazón, brazos de rastras y brazo desnatador . Arranque la
unidad,. verifique la rotación y que los brazos de las rastras no
hagan contacto con el fondo y que el brazo del desnatador no
tenga obstrucciones . Tome lecturas de amperaje del motor y
observe el indicador de torque para detectar posibles sobrecargas
en vacío.
Cierre la válvula de purga manual de lodos y desconecte el
sistema de purga automático . Llene el tanque con agua residual y
reverifique lecturas de amperaje y torque.
207
Corrija cualquier problema de sobrecarga y arranque el sistema
motriz . Cuando se inicie la sedimentación de agua floculada
establezca un patrón de extracción de lodos del sedimentador,
observe . el nivel del colchón de lodos y determine la
concentración de la purga de lodos de manera de obtener una
concentración alta de lodos para evitar pérdidas excesivas de
agua y vigilando que el flóculo no pase a los vertedores afluente
del sedimentador . Ajuste por prueba y error el patrón de
extracción de lodos y reajuste cuando cambie la calidad del agua
y dosis de coagulantes.
Al interrumpir temporalmente el flujo al sedimentador conservar
la rastra en operación para evitar que el lodo se compacte y el
torque .suba excesivamente durante el rearranque . Si el paro es
considerablemente largo purgue todos los lodos del sistema para
evitar que se desarrollen condiciones sépticas . Durante el paro
desconecte el sistema de purga automática para evitar que el
tanque sedimentador se vacíe accidentalmente.
10 .4 Operación de un sistema de dosificación de químicos
Bombas dosificadoras
a) Arranque
El reactor de engranes de la bomba es llenado en fábrica con la
cantidad y tipo correcto de aceite . Sin embargo, verifique
nivel de aceite antes de arrancar la bomba.
el
Llene el compartimiento del pistón-diafragma con el 'aceite
proporcionado por el fabricante de la bomba hasta el centro de la
mirilla de nivel de aceite.
Ponga la perilla de ajuste de capacidad máxima de dosificación.
Abra las válvulas de las lineas de succión y descarga . Con la
succión inundada permita que la bomba y tubería se llene por
gravedad.
De piquetitos al arrancador del motor dos o tres veces para
lubricar las partes internas y arranque la bomba.
En la cabeza de la bomba entre las válvulas de retención, hay una
válvula de venteo cerrada . Afloje el opresor con una llave alien
girando 1 1/2 vueltas para lograr que la 'válvula de venteo
funciones (venteando a la atmósfera durante el ciclo do descarga
y cerrando durante el ciclo de succión) . Apriete el opresor
cuando la bomba esté cebada . al descargar líquido.
Cuando se tiene succión negativa . la descarga se tardará algún
tiempo . dependiendo de la altura de elevación, tamaño de .la linea
y capacidad de la bomba . La operación en seco durante el cebado
208
no daña la bomba . Cuando sea posible humdezca las válvulas de
retención de bola con agua o fluido del proceso, antes de iniciar
el cebado de la bomba.
Permita que el fluido del proceso sea recirculado al tanque de
almacenamiento o hasta que la descarga esté libre de burbujas de
aire.
b) Ajuste de control de dosificación
En bombas con longitud de carrera fija, la tasa de dosificación
es controlada por la posición de un cursor variando la capacidad
(fig . 10 .1) por medio de una perilla en la parte superior de la
carcaza de la bomba . La dosificación máxima ocurre, cuando el
cursor está en la posición superior . La posición relativa es
indicada bajo la perilla.
La tasa de dosificación es afectada por la comprensibilidad del
fluido del proceso . La bomba está diseñada para dosificar a la
capacidad establecida a la máxima presión señalada.
Las condiciones de operación real pueden necesitar un ajuste de
campo adicional . Si la presión de descarga es menor que la máxima
establecida, o el liquido del proceso tiene un bajo coeficiente
de compresibilidad, la curva será desplazada hacia arriba (Fig.
10 .2) . Si el coeficiente es alto, la curva de dosificación no es
afectada.
•
Los ajustes de capacidad deben ser hechos con la bomba operando a
la presión normal del sistema.
!1£TODO A
a).
Con la bomba operando a la presión normal del sistema,
ajuste el micrómetro de control hasta que el flujo cese.
Pare la bomba.
b).
Remueva el tapón (1) de la perilla de control (Fig . 10 .3).
c).
Mantenga la varilla de control en su posición insertando
un
desarmador en la ranura del extremo de la varilla (2).
d).
Afloje las tuercas hexagonales (3) abajo del dedal del
micrómetro.
e).
Manteniendo la varilla en posición, gire el mango del
micrómetro hasta que llegue a cero.
f).
Reapriete las tuercas hexagonales y coloque el tapón.
g) .
Verifique las características de dosificación cuando ponga
en cero no deberá haber dosificación.
•
209
•
•
BAFLES PARA
NATAS Y ESPUMA
DESNATADOR
TRAMPA PARA .
NATAS Y ESPUMA
VERTEDOR
AJUST, BLE
NIVEL DE
AGUA
CAMPANA
DE REACCION
1-
1
1
1=11
GUA CLARIFICADA
AMBOR DE
l i_
RECIRCULACION
allIll~~I
.1
tW/11AY//
RASTRAS DE LODO
-CI[11~~1
n
INFLUENT
~T1
LODO
QA
LINEA DE COAGULANTE
TOLVA COLECTORA
DE LUDO
© LINEA DE POLIMERO
FIG . 10 .1-CLARIFLOCULADOR DE CONTACTO DE SOLIDOS
LVALVULA PARA
DESLODE
4
0 =MIME •M
20
40
60
CONTROL DE CAPACIDAD
80
100
(%)
FIG .10 .2 .- CURVA DE DOSIFlCACION
CARCAZA
XCENTRICO
FLECHA DE REDUCTOR DE
VELOCIDAD
FIG .IQ 3 .-AJUSTE MANUAL DE BOMBA DOSIFICADORA
211
METODO B
a).
Con la bomba operando a la presión normal del sistema,
verifique la dosificación en dos ó más puntos del rango de
capacidad.
b).
Grafique la dosificación contra la escala del micrómetro en
una gráfica lineal con la dosificación como ordenada y la
escala como abscisa . con los valores cero de ambos en la
intersección.
c).
Trace una curva con los valores medios y anote el punto de
intersección sobre la abscisa.
d).
Con la bomba parada ajuste la escala del micrómetro al valor
determinado por la intersección de la curva de dosificación
sobre la abscisa.
e).
Remueva el tapón de plástico (1) de la perilla de control.
f).
Mantenga en posición la varilla de control con un desarmador
insertado en la ranura del extremo de la varilla (2).
g).
Afloje las tuercas hexagonales (3) abajo del dedal del
micrómetro (4).
h).
Manteniendo
la varilla en posición, gire el cilindro del
micrómetro hasta clocar el cero.
i)
Reapriete las tuercas hexagonales y coloque el tapón.
j) .
Verifique la dosificación .
La curva graficada debe pasar
ahora por la intersección cero.
•
•
10 .5 Operación de un sistema de filtros.
Se han clasificado tres métodos básicos de operación de un
filtro : a presión constante, tasa constante y tasa variable
declinante.
En la filtración a presión constante es lograda una verdadera
tasa de filtración declinante . Las tasas comienzan muy altas
cuando la resistencia es baja y declinan a medida que se
desarrollan
las pérdidas de carga por obstrucción . . de medio
filtrante . Tál sistema requiere una gran capacidad de
almacenamiento antes de los filtros y raramente 'es usado con
filtros por gravedad.
En la filtración a tasa constante, la tasa de filtración o nivel
de agua es mantenido constante por la acción de una válvula de
control de flujo en elefluente . La válvula de control de flujo
está casi cerrada durante el inicio de la carrera de filtración y.
212
es abierta lentamente a medida que el . filtro se llega a tapar.
El ciclo termina cuando la válvula está completamente abierta.
La desventaja de este sistema son los costos inicial y de
operación del sistema de control de flujo . La filtración a tasa
verdaderamente constante tiene poca aplicación en el tratamiento
de aguas residuales sin almacenamiento aguas arriba.
La filtración a tasa constante entre unidades paralelas, puede
ser logrado por una caja de distribución de influente localizada
arriba de las pérdidas de carga terminales de diseño . La única
desventaja de este sistema es la apertura de la caja de
distribución, ligeramente mayor que las pérdidas de carga de
trabajo disponible, debido a la necesidad de caída libre de los
vertedores influente y efluente.
•
La tasa de filtración variable declinante tiene ventajas
similares a la tasa de filtración constante con flujo influente
de caja distribuidora . El vertedor de control del afluente
puede localizarse arriba de la superficie del medio filtrante
para prevenir la deshidratación accidental del lecho y la
posibilidad de desarrollar carga negativa en el filtro por aire
ocluido causado por los gases en solución . La principal
diferencia entre éste y el método de tasa constante es la
localización y tipo de arreglo influente que maximiza las
El influente del filtro comparte
pérdidas de carga de trabajo .
un conducto común con los otros filtros y entre al filtro bajo el
nivel de las canaletas de lavado, se tiene una tasa de
filtración constante al inicio del ciclo de filtración hasta que
el nivel del agua llega al bafle vertical que regula la entrada
inicial y posteriormente se tiene tasa de filtración variable
declinante . El nivel de agua permanecerá igual en todos
filtros en operación, en todo tiempo, y cada unidad filtrará lo
que puede tomar en relación al grado de taponamiento de los otros
filtros en un momento dado . Es recomendado una válvula o un
orificio en la tubería efluente para prevenir tasas de filtración
excesivas cuando el filtro está limpio . La operación a tasa
constante ofrece la mayor calidad del efluente para aguas que
muestran un deteioro al final del ciclo de filtración.
Adicionalmente, ésta configuración necesita menos pérdida de
carga disponible debido a que la tasa de filtración en un litro
determinado declina al final de su ciclo.
los
Se cree que los filtros de tasa declinante proveen el modo de
operación más deseable en los filtros de gravedad a menos que las
pérdidas de carga terminales sean mayores que 3 metros . En tal
situación los filtro de presión de nivel constante pueden ser la
mejor forma .
Sin embargo, una desventaja potencial es que las
pérdidas de carga terminales tenderán a alcanzarse
simultáneamente en todos los filtros . Esto puede resultar en una
falla del sistema bajo el modo de tasa de filtración declinante,
a menos que el retrolavado sea iniciado antes de las condiciones
terminales de pérdida de carga y/o que se provea un depósito
•
213
•
•
MAX .NIVEL DE AGUA
a.
-1
CAJA DE '
DISTRIBUCION
PERDIDAS DE CARGA
DISPONIBLE
r,
- - X .~— INFLUENTE
CANAL DE LAVADO.
-MIN .NIV.DE AGUA -MEDIO
CLAMARA IF RECI RCULACION
VERTEDOR
EFLUENTE
DESECHO
RETRO
VA
=., _
..:~'
Y
AGUA FILTRADA
DREN
(a) TASA DE FILTRACION CONSTANTE CON CAJA DISTRIBUIDORA
MAX .NIVEL DE AGUA
PERDIDAS DE CARGA
DISPONIBLE
VÁLVULA INFLUENTS EN
CADA FILTRO
CANAL DE LAVADO
S
.
MIN . NIV_DE AGUA
;
VERTEDOR EFLUENTE
'J
MEDIO
GANARA cE REl00LE21 ~
AGUA FILTRADA
.DREN
~''
.
.
.
1
(D) TASA DE FILTRACION VARIABLE DECLINANTE
MODOS' DEOPERACION DE FILTROS
.
•
•
•
•
t ,`
.
. .
~`
. .
. .
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Y,I iví-i
`
~''••~•~'~~~~~• •~ '"
~nnr4~ir~nnl?tin
(b) CICLO DE AIRE
(a) CICLO DE FILTRACION
•
0 CAJA DE DISTRIBUCION
© LINEA DE INFUJENTE
© VALVILAS DE TRES VIAS
0 CABEZAL DE DISTRIBUCION
0 BOQUILLAS
0 TUBO DE TRANSFERENCIA
O VALVULA DE AISLAMIENTO
0 TUBO EFLUENTE
VALVULA DREN
•
VÁLVULA DE ENTRADA CE AIRE
TUBO DE VENTILACION
TUBO DE RETROLAVADO
•
CONO DE CONTROL
•
ENTRADA DE HOMBRE
c= CERRADA
A = ABIERTA
AC= ABRIR Y CERRAR
DESECHO A
CARCAMO
(CI CICLO DE RETROLAVADO
FIG .IO.S -- OPERACION DE UN FILTRO RETROLAVADO POR GRAVEDAD
aguas arriba .
La Fig . 10 .4 ilustra un arreglo tipico de filtros ,
(a) tasa de filtración constante con caja distribuidora y (b) de
filtración variable declinante.
•
Operación de un filtro retrolavado por gravedad
a)
Descripción del sistema
En la Fig . 10 .5 se muestra una celda de filtración que consta de
las siguientes partes : compartimiento de filtración con cama
dual arena-antrancita soportada por boquillas de drenado
interior, las cuales han sido diseñadas para eliminar la
necesidad de una capa de grava que soporte el medio filtrante;
cámaras de recolección de agua filtrada ; compartimiento de
almacenamiento, localizado a mayor altura que el compartimiento
de filtración para efectuar el retrolavado por gravedad ; y los
siguientes elementos hidráulicos y válvulas de control:
COMPONENTE
•
F U N C I O N
1) Caja de distribución
Distribuye el flujo influente a
cada celda de filtración.
2) Linea influente
Conduce el agua desde la caja de
distribución al interior delfiltro.
3) Válvula de tres vías Esta válvula controla la entrada de
agua al filtro y permite la salida
durante el retrolavado del mismo.
Cuando una abre la otra cierra y
viceversa
4) Cabezal de distribuDistribuye el agua queserá filtrada
cibn . al compartimiento de filtración y
colecta el agua desechada durante
el ciclo de retrolavado.
5)
Boquillas
Conectan el agua del medio
filtrante durante el ciclo de
filtración y distribuyen el agua
durante el ciclo de retrolavado.
6) Tubo de transferencia
Conduce el agua desde las cámaras
de recolección hasta el
compartimiento de almacenamiento
durante los ciclos de llenado y
filtrado y en dirección opuesta
durante el retrolavado.
216
7) Válvula de aislamiento Permanece abierta durante el ciclo
de filtración, cierra al iniciarse
el ciclo de drenado y lavado con
aire y abre para retrolavar con el
agua
compartimiento
de
del
almacenamiento.
•
8) Tubo efluente
Conduce el agua filtrada desde la
caja de salida hasta la cisterna de
agua tratada.
9) Válvula de dren
Permite drenar el compartimiento de
filtración hasta 2- a 6` bajo el
medio filtrante antes de iniciar el
lavado con aire para evitar pérdida
de material filtrante.
10) Válvula de entrada
de aire
Deja entrar aire al compartimiento
de filtración poco antes de
iniciarse el retrolavado, de tal
forma que se produzca un izamiento
en el lecho de medio filtrante y el
retrolavado sea más efectivo.
11) Tubo de ventilación
Deja escapar el aire que haya
quedado atrapado en el cabezal de
distribución o en el compartimiento
de filtración.
12) Tubo de retrolavado
Conduce el agua de retrolavado
hasta el cárcamo de agua de
desecho.
13) Cono de control
Controla el flujo de agua de
retrolavado
14) Entrada de hombre
Permite el acceso al compartimiento
En operación normal el agua distribuida en la caja repartidora
pasa a cada una de las celdas de filtración a través de los tubos
influente para iniciar el ciclo de filtración . Conforme el medio
se va obstruyendo se presentará una pérdida gradual de carga a
través de la cámara de filtrado . Una vez que ha alcanzado una
pérdida predeterminada, la celda de presión diferencial mandará
una seRal al panel de control que opera las válvulas en forma
automática para interrumpir el ciclo de filtración para dar paso
al ciclo de retrolavado . El ciclo de retrolavado también puede
ser programado por znedío de un temporizador
o realizarse
operando manualmente el botón de retrolavado.
•
El agua desechada en el retrolavado se almacena en un cárcamo,
ubicado en la parte inferior del filtro, equipado con bombas de
achique centrifugas, tipo inatascable, operadas por medio de
electroniveles .
217
b)' Preparación para arranque
•
Abra la válvula de suministro de aire para la operación
automática de las válvulas de mariposa usadas en el filtro.
Purgue las trampas de agua de las líneas de aire.
Verifique la operación de cada válvula energizando manualmente
las válvulas de solenoide.
Verifique el funcionamiento correcto de las bombas del agua
residual usada en el retrolavado.
Verifique la operación del soplador de aire.
Verifique la secuencia de apertura-cierre de operación automática
de las válvulas del filtro para cada módulo de filtración.
Verifique el funcionamiento del temporizador y la celda de
presión de retrolavado.
Certifique la limpieza de los compartimiento y líneas del filtro.
Antes que las boquillas y medio filtrante hayan sido instalados, '
debió asegurarse que las cámaras de recolección, las áreas de
falso fondo, todas las líneas de retrolavado y el compartimiento
de almacenamiento hayan sido limpiadas . El material extrajo o
basura atrapada bajo las boquillas pueden tapalas.
Asegúrese que las boquillas hayan sido instaladas observando las
siguientes precauciones :.
No almacenar boquillas de plástico bajo la luz del sol directa.
Verifique que el falso fondo donde se instalarán las boquillas
esté perfectamente nivelado para que las boquillas asienten y
sellen perfectamente.
Pase el machuelo a través de la cuerda de los insertos donde se
roscarán las boquillas para limpiarlas de cualquier material
extraño.
Inspeccione todas las boquillas antes de instalarlas y descarte
todas las que estén dalladas.
Cubra las cuerdas de la boquilla con cinta de teflón y rosque en
No use herramientas para
los insertos apretando con la mano .
apretar la boquilla . Asegúrese que las boquillas están
apretadas, ya que una boquilla floja puede ser forzada a salir
durante la operación, permitiendo que el medio filtrante escape a
la cámara de recolección viajando corriente abajo.
•
Referivique todas las boquillas y si es necesario reapriete antes
de instalar el medio .
218
Espere varios días y entonces reapriete todas las boquillas
teniendo cuidado de no dar las ranuras de las boquillas con los
zapatos u otros objetos.
Instale el medio filtrante en el compartimiento de filtración a
la altura especificada, tal instalación puede ser:
a.
Manual . Se requiere extremo cuidado con este
método para no dañar las ranuras de las boquillas .lo cual se
logra cubriendo las boquillas con medio filtrante a medida que la
instalación progresa.
b.
A granel .- El medio puede ser instalado a granel
por chiflón, por transportador, por grúa, con cangilón y embudo o
por lechada, aunque este último método no es recomendado . Con el
método a granel, el compartimiento de filtración debe ser llenado
con 3 a 4 pies de agua antes de instalar el medio . Drene el agua
cuando el medio llegue a la altura deseada.
Nivele el medio filtrante para que se distribuya uniformemente en
todo el compartimiento.
Si el medio consta de una segunda capa de antracita, la capa de
arena silica debe ser retrolavada dos o tres veces para remover
los finos antes que se añada la antracita, si es posible.
rastrille y deseche de 1' a 1/2' de la arena en la parte superior
después del retrolavado . Reponga la cantidad desechada de medio.
Si las cámaras de recolección no fueron lavadas antes de instalar
las boquillas y el medio, se debe llenar con agua y drenar antes
del primero retrolavado.
Instale la antracita, si es usada.
Retrolave el medio dos a tres veces para graduar y limpiar.
Rastrille y deseche de 1' a 2' de la capa superior de antracita
fina y reponga el medio descartado.
Lea todas las instrucciones de operación y conozca todos los
componentes del filtro antes de iniciar la operación.
c)
•
Arranque del filtro.
El aire atrapado dentro del compartimiento de filtración
retardará el llenado inicial y puede causar . dar,o si no es
permitido que escape cuando el agua llena el compartimiento . La
tubería de venteo de aire es adecuada para operación normal, pero
no suficientemente grande para la cantidad de aire a desplazar
duante el llenado inicial . Por esta razón la cubierta de la
entrada hombre al compartimiento de filtración será aflojada lo
suficiente para permitir el rápido escape del aire atrapado y
debe ser apretada después de que el agua empiece a fugar en este
punto .
El compartimiento del filtro no debe ser llenado más
219
rápido de
•
lo
que el aire atrapado pueda escapar . El no observar
esta precaución puede resultar en carga hidráulica excesiva que
puede causar daños.
Después que el compartimiento de almacenaje es llenado al nivel
de derrame,
inicie el ciclo de retrolavado
operando el
interruptor de retrolavado manual . Para el primer ciclo de
retrolavado, el cono de control de retrolavado debe estar casi
cerrado y debe abrirse gradualmente para obtener su flujo máximo
de retrolavado 15 lps/m a (22 GPM/pie 6l ) del área del filtro . La
tasa máxima ocurrirá al inicio de la operación del retrolavado
cuando el compartimiento de almacenamiento está lleno.
El retrolavado inicial distribuirá y graduará el medio filtrante'
de manera uniforme y efecti)a y al mismo tiempo removerrá los
finos indeseables .
puede requerirse más de un retrolavado para
eliminar todos los finos .
Esto puede ser determinado observando
si el agua de retrolavado contiene las partículas más pequeñas.
Una excesiva tasa de retrolavado transportará el medio filtrante
fuera con el efluente de retrolavado . Esto debe ser vigilado
durante el retrolavado inicial y si es necesario debe ajustarse
el cono de control para prevenir la pérdida de medio filtrante.
La antracita es más ligera que la arena y por lo tanto más
susceptible de pérdida con una alta
tasa de retrolavado.
Solamente los finos deben ser perdidos en el retrolavado inicial.
d)
•
Ciclo de filtración.
La válvula de tres vías se posiciona con el influente abierto y
el retrolavado cerrado . La válvula de entrada de aire se cierra
y la válvula de aislamiento se abre . El agua llega a la turbería
de entrada, fluye por la válvula influente y múltiple de
distribución al compartimiento de . filtración donde pasa a través
del medio filtrante .
El agua filtrada fluye a través de las
boquillas, la cámara de recolección y pasa por la tubería de
transferencia,
a través de la válvula de aislamiento, al
compartimiento de almacenaje y sale por la tubería efluente.
Cuando el medio filtrante ha atrapado suficiente material,
provocando que las pérdidas de carga a través del filtro alcancen
un valor máximo predeterminado, la celda de presión enviará una
señal eléctrica al papel de control del filtro para iniciar el
ciclo de retrolavado.
e)
Ciclo de retrolavado.
Al inicio del ciclo de retrolavado las válvulas operan el
siguiente orden : la válvula de tres vías cierra el influente y
abre la válvula de desecho de retrolavado ; la válvula de
aislamiento cierra, sellando el compartimiento de almacenaje ; la
válvula del dren de compartimiento de filtración abre y la
válvula de entrada de aire abre.
•
220
La válvula de drenaje del compartimiento 'de filtración permanece
abierta hasta que el nivel del agua baja de 2 a 6 pulgadas bajo
la superficie del medio filtrante.
Arranque el soplador suministrando de 0 .6 a 1 .5 m 'r de aire
estándar por min/m I2 a una presión de 4 psi . El aire agita el
medio y afloja la suciedad y el material atrapado . El período de
lavado con aire es ajustable de 30 segundos a 5 minutos.
Aplicar una pequeña cantidad de agua de retrolavado,
aproximadamente 1 .4 lps/m2 (2 GPM/pier ) con el aire trabajando
hasta que el agua llega de 8 a 12 pulgadas arriba del medio.
Entonces parar el soplador y cerrar la válvula de entrada de
aire.
La válvula de aislamiento abre y el agua del compartimiento de
almacenaje fluye a través de
la tubería de transferencia, bajo
las cámaras de recolección, a través de las boquillas y del medio
filtrante . La velocidad del agua, agitando y expandiendo el
medio, transporta la suciedad y otras partículas con el agua de
lavado a través de la tubería de desecho fuera del filtro.
El retrolavado con agua continúa por un período de tiempo
predeterminado ajustable y entonces la válvula de tres vías es
actuada, causando que la válvula vuelva a su posición original en
la descarga de retrolavado cerrada y el influente abierto,
iniciándose de nuevo el ciclo de filtración.
•
La tasa de retrolavado . puede ser variada haciendo ajustes en el
estrangulamiento del cono de control . Varios ciclos de
retrolavado permitirán al operador seleccionar la posición óptima
del cono de control conveniente a las condiciones locales si
después de varios meses de operación, la observación de la
superficie del medio indica que se requiere un lavado más
vigoroso, entonces puede ser aumentado en pequeños incrementos,
pero no lo suficiente para llevar fuera el medio filtrante . Una
tasa de retrolavado demasiado baja no será suficiente para una
limpieza efectiva.
f) Problemas de operación
Proliferación de microorganismos
La filtración de ciertos sólidos, particularmente los sólidos
orgánicos, puede traer problemas especiales . Por lo tanto, el
efluente de una planta de aguas residuales que tiene un alto
contenido de nutrientes puede crear condiciones que ensuciarán el
medio filtrante y boquillas . Se requiere la presencia de cloro
residual para inhibir el crecimiento de microorganismos . Se
necesita cubrir los filtros para evitar que la, luz, en el
compartimiento de almacenaje, favorezca la proliferación de
algas .
221
Retro lavado
Entre los errores que pueden cometerse durante el lavado del
filtro, el más grande consiste en iniciar•el lavado ascendente
rápidamente cuando el lecho ya ha sido drenado, esto provoca una
considerable perturbación de la grava de soporte y la ruptura del
sistema de drenaje inferior del filtro debido al efecto del golpe
de ariete, especialmente en los drenajes inferiores de tipo de
fondo falso.
Cuando se utiliza el lavado con aire no se debe utilizar soporte
de grava, debido a que ésta se perturba considerablemente.
Oclusión de aire.
Cuando la presión en el medio filtrante desciende por debajo de
la atmosférica, el aire disuelto se separa y las burbujas de este
gas se acumulan bajo dicha superficie, con lo que la resistencia
al flujo, a través del lecho, aumenta rápidamente . Al iniciarse
el lavado ascendente, la inclusión de aire en los filtros provoca
la pérdida de medio por efecto de la agitación violenta provocada
por el aire ocluido, lo que exige que el filtro se lave antes de
que expire su tiempo normal de servicio.
Formación de bolas de lodo
Con un lavado deficiente, el material que se acumula en el lecha,
se hace cada vez más compacto . Cuando las partículas se adhieren
unas a otras y a los granos de medio en la superficie del filtro
después de que se interrumpe el aporte de agua de lavado . Las
bolas de lodo se compactan cada vez más hasta alcanzar una
densidad, lo bastante grande, para hundirse en la arena durante
el período de lavado.
10 .6 Operación de un sistema de adsorción por carbón activado
Los dos aspectos más importantes a considerar en la operación de
un sistema de carbón activado son:
a)
Reducir al mínimo la cantidad de carbono que se lleva a'
regeneración.
b)
Minimizar pérdidas de carbón durante la regeneración . Si
logramos alimentar permanentemente a las columnas de carbono con
un influente altamente clarificado, se reducirá la frecuencia con
la que el carbono debe llevarse a regeneración . Si alimentamos
las columnas con un agua de alta turbidez o alto contenido
orgánico, se obstruirán con facilidad los poros del carbono y se
reducirá la capacidad de adsorción . Por lo tanto, el operador
debe ser muy cuidadoso, en las operaciones que preceden a las
•
222
columnas, como son cribado, coagulación, sedimentación y
filtración, para evitar eventuales pérdidas de capacidad del
carbono.
Para el control de la calidad del agua del efluente de las
columnas de carbono se establecen valores mínimos y máximos de la
DQO o la DBO ; se considera que el valor mínimo se da al inicio de
las operaciones, con carbón nuevo o regenerado, y se alcanza el
valor máximo después de un tiempo de operación en el que ya ha
ocurrido una cierta saturación del carbono, en este momento es
recomendable remover solo el 10X del carbono y enviarlo a
regeneración . La mejor forma de controlar la cantidad de carbono
y enviarlo a regeneración . La mejor forma de controlar la
cantidad de carbono que debe ir a regeneración, es monitoreando
la densidad aparente o peso del carbono, ya que el carbono
saturado incrementa su peso significativamente.
Las pérdidas de carbono durante la regeneración en un horno de
múltiple efecto, se originan durante el arranque y el paro del
horno, por lo que es necesario buscar que la operación sea lo más
continuo posible, es decir alargar el tiempo entre arranque y
paro.
Las operaciones del horno pueden ser controladas rutinariamente,
mediante la densidad aparente del carbono ; también se puede usar
de vez en vez pruebas de laboratorio para determinar la
'actividad' del carbono . El carbono debe ser regenerado hasta una
densidad aparente que corresponda al carbón virgen.
•
Como el valor de la densidad aparente del carbono es inversamente
proporcional a su 'actividad', se deduce que cuando el horno
produce carbón regenerado con valores altos de densidad aparente.
es que la tasa de alimentación al horno es muy alta o la
temperatura del horno es baja ; cuando la situación es a la
inversa, es decir, la densidad aparente del carbono regenerado es
muy baja, lo que ocurre, es que la temperatura es muy alta o la
tasa de alimentación es muy baja, y en ambos casos algo de carbón
se está quemando.
Si la densidad aparente es muy alta, tal vez la tasa de
alimentación del horno es muy alta o tal vez la temperatura es
muy baja . Si la densidad' aparente es muy baja . puede estar
ocurriendo lo contrario . es decir, muy alta temperatura o la tasa
de alimentaciones muy baja ya que el carbón se está quemando . A
temperatura del carbono durante la regeneración es de por lo
menos 820°C . aunque en algunos casos es necesario elevarla hasta
950 o 98O°C.
La adición de vapor en los efectos más bajos del horno, pueden
mejorar la regeneración, ya que esto da una mejor distribución de
la temperatura a través del horno y reduce la densidad aparente y
aumenta el número de iodo del carbón regenerado . Generalmente se
usa 1 lb . de vapor por libra de carbón seco.
•
223
Una sobre-regeneración que no pueda ser corregida por ajustes en
la temperatura, tasa de alimentación de corbono, tasa de
alimentación de vapor o en la velocidad del horno, refleja un
sistema en mal funcionamiento . Una comparación de análisis de
gases en el horno y en la salida nos puede indicar si hay fuga de
aire en el punto de alimentación, en la tubería de descarga del
producto, en las puertas o en los sellos de la flecha . Un
análisis de gas del interior del horno, nos permitirá ajustar la
relación combustible : aire . Si no se encuentra la fuga, se debe
ajustar la relación combustible : aire, de tal forma de producir
más CO en los quemadores, aunque no deben exceder al 4%.
El método de operación más económico requiere el uso de columnas
móltiples .en serie . Cuando la primera columna es saturada se
adiciona otra con carbón fresco que se coloca al final de
serie y el carbón de la primera es llevado a regeneración . De
esta manera todo el carbón está saturado con el soluto y en
equilibrio con la concentración de soluto influente antes de
llevarlo a regeneración.
la
i
10 .7 Mantenimiento
Para llevar a cabo es necesario el cumplimiento de las siguientes
actividades:
•
Establecer inspecciones, lubricación y reparaciones para el
equipo regular y el de repuesto en una form periódica bien
definida.
Distribuir el trabajo preventivo de mantenimiento durante el a go,
evitando semanas sobrecargadas de trabajo para el personal de
mantenimiento y hacer inspecciones repentinas.
Implantar un sistema para los trabajos de mantenimiento, de tal
forma que cualquier descompostura o anomalía en el equipo, sea
rápida y debidamente reportada al departamento o personal de
mantenimiento.
Establecer un sistema sencillo para cambiar la frecuencia de las
inspecciones conforme a la experiencia o los cambios en las
condiciones de operación.
Organizar un archivo, que sea fácil y rápidamente accesible, del
trabajo de mantenimiento que se ha realizado en cada pieza del
equipo.
Detallar qué es lo que debe hacerse durante una inspección, con
croquis, si es necesario, para que, sea quien fuere el que haga
la inspección, se sigan unas normas fijas y nada quede en el
olvido .
224
Programar el trabajo de mantenimiento de modo que un trabajo
similar o conexo se haga consecutivamete, a fin de aprovechar la
mano de obra disponible del modo más provechoso.
Proporcionar datos de fácil consulta respecto al trabajo de
mantenimiento total que tendrá que realizarse durante cada mes
del ag o.
Proporcionar los archivos fácilmente accesibles en cuanto al
trabajo de mantenimiento que tendrá que hacerse para cada pieza
de equipo en fechas determinadas durante el a go.
Crear los medios para determinar el costo de mantenimiento de
cualquier pieza de equipo.
Por otro lado, los equipos que requieren de mantenimiento del
proceso e coagulación-sedimentación son : sistema motriz del
equipo de mezcla rápida, floculación y rastras del Glorificador;
sistema de extracción y bombeo de lodos del sedimentador y
tanques, cárcamos, desnatadores, vertedores y otros accesorios.
En cuanto a dosificación de productos químicos, el equipo
principal que requiere mantenimiento es : bombas dosificadores y
accesorios, agitadores para el mezclado o disolución del producto
químico y bomba de transferencia del tanque de preparación al de
dosificación_
•
Las partes que requieren de mantenimiento del proceso de
filtración son : sistema de válvulas, actuadores neumáticos y
equipo de instrumentación y control automático ; sistema de lavado
superficial a lavado con aire ; sistema de bombeo de retrolavado.
lavado superficial y de achique y medio filtrante.
10 .7 .1 . Programas de mantenimiento preventivo.
Se debe de formular un programa de mantenimiento preventivo del
equipo basado en las recomendaciones de los fabricantes y las
condiciones de operación_
10 .7 .1 .
. Sistema de coagulación-sedimentación
a) Quincenalmente
Verifique el nivel de lubricante del sistema motriz de la unidad
de coagulación-clarificación y drene los condensados.
Verifique los orificios de venteo del sistema motriz del reactor
clarificador y limpie cuando se requiera.
•
° Y' 5
~~~
Pruebe la operación correcta del mecanismo de control de las
rastras.
Engrase el mecanismo variador de la turbina de floculación.
b)
Mensualmente
Verifique la lubricación del pistón de las válvulas automáticas
de purga de lodos y engrases si es necesario . Mueva las válvulas
de corte de la purga mensual.
Engrase el cojinete de la cabeza de la bomba centrífuga vertical
del cárcamo de lodos.
c)
Trimestralmente
Limpie las válvulas de solenoide, las válvulas de desfogue
automático . Reponga sellos si es necesario.
Engrase los cojinetes del reductor de engrase de la turbina de
floculación.
Engrase las válvulas de corte en : entrada y salida del sistema de
clarificación, bombas del cárcamo de lodos y sistema de deslode.
Engrase el reductor de corona-sinfín y engranes helicoidales de
la turbina de mezcla de químicos.
•
d)
Semestralmente
Reemplace el aceite del reductor de engranes y engrane principal
de la turbina de floculación.
Reemplace el aceite de la caja de engranes del variador de
velocidad de la turbina.
Cambie el aceite del engrane principal, secundario y del tornillo
sinfín y del motoreductor de las rastras.
e)
Anualmente
Examine engranes, sellos de aceite y cojinetes.
Engrase copies de bombas y motoreductores.
Engrase los cojinetes del motor del variador de velocidad.
f)
cuando se requiera
Limpie los tanques y accesorios como vertedores, desnatadores y
cárcamo de lodos.
Remueva las maracas de herrumbe y pinte las tuberias, tanques y
accesorios, etc .
226
Cuando los tanques a cárcamo van drenados, inspeccione todas las
partes bajo el agua.
•
Inspeccione y reacondicione los electroniveles de las bombas de
lodos.
Cambie la banda del variador de velocidad de platos, de la turbina
del floculador.
10 .7 .1 .2 Sistema de dosificación
a)
Diariamente
Verifique si hay fugas en el sistema de dosificación de productos
químicos y corrija inmediatamente.
b)
Mensualmente
Verifique el nivel de aceite del reductor y diafragma de la bomba
dosif icadora .
c)
Bimestralmente
Reemplace el aceite del reductor de engranes de la bomba
dosif icadora .
•
Reemplace el aceite del pistón y diafragma de la bomba
dosif icadora .
d)
Semestralmente
Limpie, inspeccione y reemplece si es necesario el diafragma y
válvulas de succión y descarga de las bombas dosificadoras.
Anualmente
Engrase reductores de engranes de los agitadores de propela de
los tanques de preparación y dosificación de productos químicos.
Engrase copies de la bomba de engranes para transferencia de
polímero.
f)
Cuando se requiera
Reajuste el mecanismo de control de tasa de flujo de las bombas
dosif icadoras
Limpie los tanques, pisos y accesorios
Pinte los tanques, tuberías y accesorios
Cambie la banda de la bomba de transferencia
•
227
10 .7 .1 .3 Sistema de filtración
a)
Diariamente
Verifique si hay fugas en el sistema de suministro de aire a los
actuadores neumáticos de las válvulas automáticas del filtro y
corrija inmediatamente_
b)
Semanalmente
Lubrique el cojinete de la fecha de la bomba centrífuga vertical
de drenaje del agua de retrolavado_
Inspeccione las trampas de muestreo para detectar fugas de medio
filtrante durante el ciclo de filtración o retrolavado.
Verifique la expansión del medio filtrante
Limpie el filtro y del suministro . de agua de lavado superficial.
Verifique el nivel de lubricante del soplador de aire_
c)
Mensualmente
Verifique la lubricación del pistón de las válvulas automáticas
del filtro y engrase si es necesario.
•
Engrase el cojinete de bolas de la cabeza de la bomba centrífuga
vertical del cárcamo de agua de drenaje del retrolavado.
Engrase los cojinetes de las bombas de agua de lavado superficial
(si se cuenta con el sistema).
Verifique la limpieza efectiva del medio filtrante.
d)
Trimestralmente
Limpie solenoides de válvulas del filtro . Reponga sellos si
requiere.
Engrase las válvulas de las bombas de agua de retrolavado
e)
Semestralmente
Engrase cojinetes del soplador de aire.
Pruebe la operación de la válvula de alivio y lubrique con
inhibidor de corrosión.
Calibre la celda de presión de retrolavado automático.
f)
•
Anualmente
Engrase los copies de las bombas de agua de retrolavado
228
9)
Cuando se requiera
Limpie el compartimiento de almacenaje, caja de distribución,
cárcamo de agua de desecho de retrolavado
Pinte tubería . equipo . tanques y accesorios
Inspeccione y reacondicione los electroniveles de las bombas de
agua de retrolavado
Limpie las boquillas del sistema de lavado superficial
Inspeccione y reacondicione los electroniveles de las bombas de
agua de retrolavado
Limpie las boquillas del sistema de lavado superficial
Inspeccione y reacondicione el medio filtrante y el sistema de
soporte (grava o boquillas)
10 .7 .1 .4 . Mantenimiento del reactor clarificador
El sistema motriz es una combinación de dos mecanismos de
trasmisión separadas, una para las rastras y otro para la
turbina . El mecanismo de la rastra está en el fondo y el de la
turbina en la superficie.
a)
Rastras
La unidad de rastras consiste de un engrane principal en el fondo
que mueve el armazón de las rastras y un mecanismo de tornillo
sinfin con piñón . Se tiene también un engrane secundario entre
el sinfín y el engrane principal.
El engrane de tornillo sinfin esta diseñado con una flecha que se
mueve axialmente en condiciones de carga . Este movimiento es
posible por un cojinete de empuje con cojinete de asiento
deslizable en el lado cargado del tornillo sinfin.
El cojinete de asiento deslizante es mantenido en posición por un
resorte . La compresión de este resorte, cuando el mecanismo está
cargado, indica el torque de la unidad . Cuando el resorte se
comprime su movimiento es transmitido por el deslizamiento del
asiento del cojinete contra un perno actuante roscado al soporte
del mecanismo de control_
b)
Mecanismo de control de la rastra
Este control protege el mecanismo de la rastra contra sobrecarga
y daño . Advierte visualmente con un indicador y para
automáticamente el motor, escuchándose una alarma.
229
•
El mecanismo de control está montado en la cubierta del sinfín,
consiste de una flecha con levas ajustable, las cuales son
ajustadas para actuar sobre un micro-interruptor
a cierto
porcentaje de torque .
Así el mecanismo comprime el resorte bajo
carga, el perno actuante gira el soporte de la leva y las levas '
giran para actuar con diferentes interruptores dependiendo de la
carga .
Generalmente un interruptor acciona la alarma a 60% de
torque y la otra para la máquina a 90% .
El porcentaje de torque
se indica en una carátula con una flecha.
El mecanismo de control fue calibrado en fábrica y no debe ser
tocado . Los tornillos son ajustados de acuerdo a la compresión
individual de cada resorte bajo las condiciones de carga
probadas.
c)
Motoreductor de rastras
Asegúrese que el motor esté conectado en la dirección de rotación
correcta, mostrada en los dibujos de ensamble . Verifique esto
antes de acoplar al mecanismo ya que la rotación incorrecta
causará daño y puede anular la garantía que cubre la unidad.
d)
turbina
La turbina
reductor de
velocidad .
una caja de
de floculación consta de un engrane principal y un
engranes que a su vez está conectado a un variador de
El variador de velocidad es del tipo banda-discos con
engranes y está acoplado directamente al motor.
•
10 .7 .1 .5 . Mantenimiento de bombas dosificadoras
De enconstrarse dificultades en el bombeo de la solución sobre
todo cuando es preparada con agua de cierta dureza, las partes
del cabezal de bombeo deberán ser removidas para su limpieza.
Los efectos del agua dura se indican por un depósito blanco en
todas las partes que están en contacto con la solución . Este
depósito se remueve fácilmente humedeciendo las partes en una
solución de ácido clorhídrico al 5%, llamado también ácido
muri,ático . Al existir la anterior condición, la solución de
ácido puede bombearse a través del cabezal por aproximadamente 5
minutos, como un procedimiento de mantenimiento preventivo.
10 .7 .1 .6 . Construcción del tubo de dosificación
•
En el punto donde la solución se une al agua en tratamiento y
cuando ésta tiene un gran contenido de dureza, puede formarse un
depósito dentro del tubo de solución . En determinado momento esto
puede obstruirlo completamente por lo cual el depósito debe ser
removido . El mejor método de disolverlo es usando ácido muriático
De existir esta condición la .
como se describió anteriormente .
limpieza del tubo de dosificación deberá ser una operación de
rutina .
230
10 .7 .1 .7 . Reemplazo del diafragma
Es deseable una inspección periódica del diafragma, especialmente
si el . producto bombeado contiene partículas grandes o impurezas
ya que la acumulación de materia extraña o atrapamiento de
partículas duras agudas entre el diafragma y su suporte puede
causar un dar►o prematuro.
Para remover el diafragma efectúe los siguientes pasos:
Remueva toda la presión del sistema de tuberías
Cierre las válvulas de corte de entrada y salida
Abra las uniones o bridas de la tubería
Coloque un recipiente bajo el cabezal de la bomba para recoger
las fugas de aceites.
Remueva todos los pernos del cabezal de reactivo a excepción del
superior
Gire el cabezal y vierta el producto bombeado en un recipiente
conveniente . Sea extremadamente precavido si el producto es
peligroso.
•
Remueva el último perno y enjuague el cabezal con agua o con un
líquido compatible
Si el diafragma ha sido dañado, extraigalo de su asiento
Si no hay evidencia de daño no es necesario reemplazarlo
Reinstale un diafragma en buenas condiciones siguiendo el
procedimiento inverso
10 .7 .1 .8 Mantenimiento del sistema de filtración
Dar servicio de lubricación, limpieza y reemplazamiento a las
válvulas del filtro, para mantenerlas funcionando libremente sin
obstrucciones . Limpie y reacondicione los solenoides de control
de las válvulas . Pinte los tanques, cajas de distribución y
tuberías periodicamente para protegerlas de la corrosión.
Limpie y calibre las celdas de presión diferencial del sistema
automatico de retrolavado por pérdida de carga . Mantenga limpio
el alambrado del panel de control del filtro, así como los
arrancadores del soplador y bombas de retrolavado, sopleteando
periodicamente con aire limpio.
Conserve las líneas de aire secas y sin obstrucciones, purgando
periodicamente las trampas de aire.
•
231
•
Cuando las trampas de muestreo de arena del tubo de transferencia
de agua filtrada muestren que existe una fuga normal de medio
filtrante, revise el medio filtrante y boquillas . Substituya las
boquillas rotas y el medio filtrante perdido.
Cuando observe medio filtrante en el fondo del cárcamo del agua
de desecho usada en el retrolavado, verifique la expansión del
medio y reajuste el estrangulamiento del cono de control de tasa
de retrolavado.
Dé mantenimiento a la válvula de aire del soplador, siguiendo las
instrucciones del proveedor, así como a las válvulas del filtro y
de bombas.
Bombas de retrolavado o lavado superficial
Las bombas son una parte vital de todo el sistema de tratamiento,
por lo que es esencial un buen conocimiento de la construcción y
operación de las bombas para poder efectuar su mantenimiento en
forma debida.
Los puestos básicos de inspección diaria o por turno son los
siguientes:
Cojinetes, calentamiento y ruidos
Motores, velocidad de operación
•
Equipo de control . Limpieza y condiciones
Vibraciones y ruidos en la operación
Mantenimiento Mecánico . La parte móvil de una bomba centrifuga,
la más usual en estos sistemas, es el impulsor o rotor que está
montado en una flecha y es sostenida por cojinetes axiales y por
uno o más cojinetes guías, según la longitud de la flecha, el
cual gira dentro de una cubierta .
El engrasado de estos
cojinetes es muy importante, por lo que hay que apegarse a las
recomendaciones del fabricante . El empaque deberá lubricarse
adecuadamente, pues esto aumenta la eficiencia de la bomba
disminuyendo las fugas de aire, reduciendo la fricción y de esta
manera se incrementa la vida del empaque y de la flecha.
•
232
•
11_ PERSONAL
REQUERIDO Y PERFIL
11 . PERSONAL REQUERIDO Y PERFIL
El óptimo funcionamiento de un sistema de tratamiento de aguas
residuales depende primordialmente de un adecuado diseño, asi
como de un correcto manejo y operación del mismo . De igual manera
es indispensable llevar a cabo las acciones correspondientes al
mantenimiento, tanto preventivo como correctivo de la
infraestructura y equipamiento existente.
El personal requerido para la operación y mantenimiento, queda
condicionado a las dimensiones de la planta de tratamiento y a la
complejidad del proceso de tratamiento empleado, siendo
indispensable en todos los casos contar con personal capacitado
para realizar las acciones necesarias que conlleven a obtener la
eficiencia esperada del proceso.
Para el tratamiento de las aguas residuales municipales en
poblaciones menores de 10,000 habitantes motivo , del presente
estudio corresponde a un proceso fisicoquimico, siendo los
procesos unitarios a emplear los siguientes : pretratamiento,
estación de bombeo, neutralización, mezcla rápida, sedimentación
primaria, clarifloculación, preparación de lechada de cal,
acondicionamiento de lodos, deshidratado de lodos y preparación
de reactivos.
11 .1 Personal requerido.
•
Con base a las modulaciones realizadas para cada rango
establecido se obtuvieron cinco prototipos de plantas de
tratamiento, siendo para cada caso diferentes los requerimientos
de personal ya que éstos están en función del dimensionamiento
presentado para cada arreglo.
Habiendo considerado el proceso de tratamiento, así como la
modulación de cada prototipo, se estableció que para los arreglos
I, II y III se requiere de 4 empleados, un operador, un mecánico,
un ayudante de operación y un electricista, para los arreglos IV
y VI de 5 empleados, un superintendente y un operador, un
mecánico, un ayudante de operación y dos electricistas.
En la siguiente tabla se presentan los requerimientos de personal
por cada prototipo.
11 .2 Perfil.
Superintendente
Las funciones que tendrá el superintendente serán las de
administrar y supervisar en forma general la operación y el
mantenimiento del sistema de tratamiento, teniendo como objetivo
primordial vigilar que el proceso funcione eficientemente,
•
233
•
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A 40 A 42
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8
•
Deberá conocer el proceso de tratamiento empleado,¡ así como las
características particulares de la infraestructura existente y
del equipamiento instalado . Deberá tener bajo buen resguardo los
planos de la planta de tratamiento, ya que éstos servirán de
apoyo para llevar a cabo el mantenimiento preventivo y correctivo
de la planta de tratamiento.
Es de suma importancia que el superintendente esté familiarizado
con las pruebas de laboratorio y con la interpretación de
resultados de dichas pruebas, ya que de este modo podrá
identificar con mayor facilidad las fallas que pudiesen
presentarse en el proceso de tratamiento.
Con base en lo anterior y a los reportes que el operador elabore
diariamente, deberá llevar un registro que muestre la eficacia
con que trabaje el sistema, así como las reparaciones requeridas
por el equipo electromecánico instalado o cualquier elemento del
sistema . También deberá controlar y mantener actualizado el
inventario de las unidades y herramientas, en el cual deberá
reportarse el estado en que se encuentre el equipo
correspondiente.
Deberá supervisar el cumplimiento del programa de mantenimiento,
para lo cual será necesario la elaboración de un calendario de•
actividades que aseguren el correcto funcionamiento, tanto de la
infraestructura como de las instalaciones electromecánicas y del
sistema eléctrico.
•
Para ocupar el puesto es necesario contar con un nivel académico
de licenciatura en las carreras de ingeniería Química, Ambiental
o Civil y haber laborado cuando menos tres anos en un área
técnica afín.
Operador
La función de éste será operar adecuadamente el sistema de
tratamiento así como identificar situaciones irregulares en el
proceso para que en coordinación con el superintendente se
planteen las soluciones a los problemas que pudiesen presentarse
y las acciones que se consideren convenientes.
Es necesario que tenga conocimiento del proceso de tratamiento y
de la distribución de unidades e interconexiones . ast como de la
operación de equipo electromecánico instalado, el cual consta de
bombas sumergibles con sus correspondientes motores instalados en
el cárcamo de bombeo, de los aereadores mecánicos y del sistema
de dosificación de cloro.
El operador, con apoyo del ayudante de operación, deberá llevar
un registro diario donde deberán aparecer todos los sucesos
anormales en el proceso, así como mediciones periodicas de la
cantidad y calidad del influente a la planta, además de la
calidad del agua en el efluente de cada proceso.
235
Para tener control de la eficiencia del proceso deberá considerar
e interpretar los reportes de laboratorio, entre los que es
importante considerar las pruebas de jarras necesarias para el
proceso fisicoquímico . La buena' operación de un proceso de
clarifloculación depende en gran medida de la recirculaci6n de
lodos al tanque de mezcla rápida, por lo que el operador deberá
vigilar que se logre una buena sedimentación, sin exceder el
tiempo de retención ya que esto perjudicaría la calidad del
ef luente.
Es importante la dosificación de reactivos a los procesos
unitarios que los demandan, por lo que el operador deberá conocer
la operación de los dosifâcadores y mezcladores mecánicos, para
vigilar que éstos funcionen adecuadamente para lo cual deberán
limpiarse periodicamente, en caso de que existan fallas mecánicas
deberá recurrir al mecánico para que realice las reparaciones
necesarias.
Deberá apegarse al cumplimiento de las frecuencias de limpieza de
las rejillas y la remoción del material acumulado en el canal
-desarenador . Será necesario que lleve a cabo la revisión del
equipo de bombeo por lo que deberá estar familiarizado con la
operación manual y automática de dicho sistema, en -caso de
detectar algún mal funcionamiento deberá recurrir al mecánico o
electricista según sea el caso.
Dicho puesto requiere de una persona con un nivel académico de
pasante en las licenciaturas de ingeniería Civil, Ambiental,.o
Química y deberá contar con una experiencia de tres o más aRos .en
la operación de plantas o en algún crea técnica relacionada.
Ayudante de operador
El ayudante operador deberá estar familiarizado con el manejo y
mantenimiento general de la planta y del equipo electromecánico,
así como con el funcionamiento del proceso de tratamiento y
deberá conocer las actividades requeridas para que el sistema
operador
opere eficientemente . Realizará las acciones que
indique y le reportará cualquier anomalía que presente el proceso
o alguna unidad del sistema.
el
Para el puesto de ayudante de operador se requiere del personal
con estudios de preparatoria o equivalente, o con personal que
cuente con cursos de actualización en un área técnica afín.
Además deberá tener experiencia de cuatro a?,os•cuando menos en la
operación de plantas de tratamiento.
Mecánico
Es necesario que dicho puesto sea ocupado por un mecánico
relacionado con la operación y mantenimiento de mezcladores y
agitadores mecánicos, motores y bombas sumergibles, ya que deberá
mantener y reparar el equipo que así lo requiera.
236
Llevará a cabo el engrasado de los motores y revisará el
embobinado de los mismos, ya que éstos son afectados por las
condiciones ambientales, también deberá lubricar los motores de
los aereadores mecánicos con el fin de asegurar el buen
funcionamiento de éstos y por lo tanto del proceso en sí.
Electricista
Se requiere que el personal que ocupe dicho puesto tenga
conocimiento sobre el manejo y operación de sistemas de alumbrado
interiores y exteriores, así como de los sistemas de fuerzas y de
tierras.
Deberá estar familiarizado con las instalaciones y dispositivos
empleados tanto por motores para bombas sumergibles como para
agitadores y mezcladores mecánicos.
El electricista deberá realizar las reparaciones que se requieran
en caso de haber fallas en el tablero de control y deberá
comprobar periódicamente la eficiencia de los dispositivos del
equipo eléctrico y limpiará el material eléctrico que así lo
requiera .
•
237
•
12_ ESPECIFICACIONES
•
12 .
•
Especificaciones
12 .1
Instalación y suministro de tuberías.
12 .1 .1 .
Ruptura y reposición de pavimentos
DEFINICION
Se entenderá por ruptura de pavimentos la operación consistente
en romper y remover éstos, donde hubiere necesidad de ello
previamente . a la excavación de zanja para la construcción de
colectores y líneas a presión.
Se entenderá por reposición de pavimentos, la operación
consistente en construir nuevamente los pavimentos que hubieren
sido removidos para la apertura de zanjas.
MATERIALES
Los pavimentos podrán ser empedrados, adoquinados, asfálticos y
de concreto.
EJECUCION
•
Al efectuar la ruptura de pavimentos, se procurará en todos los
casos, no perjudicar el pavimento restante ni causar molestias a
la población.
En la ruptura de pavimento empedrado o adoquinado, se pondrá
especial cuidado, a fin de seleccionar la cantidad máxima del
material extraído para su posterior aprovechamiento.
El corte del pavimento asfáltico o de concreto deberá hacerse con
cortadora de disco o equipo similar que garantice los
alineamientos requeridos de acuerdo con el proyecto, debiendo ser
vertical hasta la profundidad necesaria.
Cuando el material producto de la ruptura de pavimentos pueda ser
utilizado posteriormente en la reconstrucción de los mismos,
deberá ser dispuesto a uno o ambos lados de la zanja en forma tal
que no sufra deterioro alguno ni cause interferencias con la
prosecución de los trabajos de construcción ; en caso contrarío,
deberá ser retirado hasta el banco de desperdicio que señale el
proyecto.
La reposición de pavimentos deberá ser hecha del mismo material y
características que el pavimento original . Deberá quedar al mismo
nivel que aquel, evitándose la formación de topes o depresiones,
por lo que se procurará que la reposición del pavimento se
efectúe una vez que el relleno de las zanjas haya adquirido su
máxima consolidación y no experimente asentamiento posterior.
238
En la reposición de pavimento empedrado o adoquinado, se
procurará utilizar el material producto de la ruptura . que no
haya sufrido deterioros ; todo el material nuevo deberá ser de la
misma clase y características del original_
Previamente a la reposición del pavimento asfáltíco, se hará una
base de grava cementada de 0 .20 m de espesor . Para la reposición
del pavimento se podrán fabricar mezclas asfálticas de materiales
pétreos y productos asfálticos en el mismo lugar de la ' obra,
empleando conformadoras o mezcladoras ambulantes . Las mezclas
asfálticas formarán una carpeta compacta con el mínimo de vacíos,
ya que se usan materiales graduados, para que sea uniforme y
resistente a las deformaciones producidas por las cargas y sea
prácticamente impermeable.
El material pétreo deberá constar de partículas sanas de material
triturado, exentas de materias extrañas y su granulación debe
cumplir las especificaciones para materiales pétreos de mezclas
asfálticas.
No deberán emplearse agregados cuyos fragmentos sean en forma de
lajas . que contengan materia orgánica, grumos arcillosos o más de
20% de fragmentos suaves.
El material para base se hará con grava cementada, siendo ésta de
banco . Los sobreacarreos serán pagados por separado.
•
La mezcla deberá prepararse a mano o con máquina mezcladora y se
colocará en capas no mayores de 10 cm de espesor . Ya sea que se
use .mezcla en frío o caliente deberá consolidarse de inmediato,
con pisón o con plancha.
El acabado debe ser igual al del pavimento existente.
Previamente a la reposición del pavimento de concreto, se hará
una base de grava cementada de 0 .20 m de espesor.
El concreto utilizado en la reposición de pavimentos de concreto
será de f'c = 150 kg/cm, vibrado al colocarlo . El acabado de la
superficie deberá ser igual al existente (liso o rayado).
La fabricación, colocación y curado del concreto se sujetará en,
lo conducente a lo indicado en el apartado 12 .2 .9_ de estas
especificaciones_
P1E0 I
C I ON
La ruptura de pavimento se medirá para fines de pago en metros
cCsbicos con aproximación de una decimal, de acuerdo :con las
dimensiones reales, si éstas fueran inferiores a las del proyecto
para pavimentos de concreto
y asfálticos_ Para empedrados y
pavimentos adoquinados se pagará en metros cuadrados con
aproximacibn de una decimal .
•
•
La reposición de pavimentos se medirá para fines de pago en
metros cuadrados con aproximación de una decimal, de acuerdo con
las dimensiones del proyecto, quedando incluido el suministro de
materiales puestos en obra y el retiro de lo sobrante.
No se medirá para fines de pago, la obra ejecutada por el
contratista fuera de los lineamientos fijados en el proyecto.
BASE DE PASO
La ruptura de pavimentos medida como se indica le será pagada al
contratista a los precios unitarios pactados en el contrato para
los conceptos de trabajo correspondientes.
El retiro del material sobrante le será pagado al contratista de
acuerdo con lo indicado en el apartado 12 .1 .7 . de estas
especificaciones.
La reposición de pavimentos medida como se indica, le será pagada
al contratista a los precios unitarios pactados en el contrato
para los conceptos de trabajo correspondientes.
12 .1 .2 .
Excavación de zanjas.
DEFINICION
•
Se entenderá por 'excavación de zanjas' la que se realice según
el proyecto para alojar la tubería de colectores y líneas a
presión incluyendo las operaciones necesarias para amacizar o
limpiar la plantilla y taludes de las mismas, la remoción del
material producto de las excavaciones, su colocación a uno o a
ambos lados de la zanja disponiéndolo en tal forma que no
interfiera con el desarrollo normal de los trabajos y la
conservación de dichas excavaciones por el tiempo que se requiera
para la instalación satisfactoria de la tubería . Incluye
igualmente las operaciones que deberá efectuar el contratista
para aflojar el material manualmente o con equipo mecánico
previamente a su excavación cuando se requiera.
EJECUCION
El producto de la excavación se depositará a uno o a ambos lados
de la zanja, dejando libre en un lado un pasillo de 60 (sesenta)
cm entre el límite de la zanja y el pie del talud del bordo
formado por dicho material . El contratista deberá conservar este
pasillo libre de obstáculos.
Las excavaciones deberán ser afinadas en tal forma que cualquier
punto de las paredes de las mismas no diste en ningún caso más de
5 (cinco) cm de la sección de proyecto, cuidándose que esta
desviación no se repita en forma sistemática . El fondo de la
240
excavación deberá ser afinado minuciosamente
a fin de que la
tubería que posteriormente se instale en la misma quede a la
profundidad ser alada y con la pendiente de proyecto.
•
Las dimensiones de las excavaciones que formarán las zanjas
variarán en función del diámetro de la tubería que será alojada
en ellas.
El afine de los últimos 10 (diez) cm del fondo de la excavación
se deberá efectuar con la menor anticipación posible a la
colocación de la tubería . Si por exceso en el tiempo transcurrido
entre el afine de la zanja y el tendido de la tubería se requiere
un nuevo afine antes de tender la tubería, éste será por cuenta
` exclusiva del contratista.
Cuando la excavación de zanjas se realice en material A y/o B, la
parte central del fondo de la zanja se excavará en forma
redondeada de manera que la tubería apoye sobre el terreno en
todo el desarrollo de su cuadrante inferior y en toda su
. longitud . A este mismo efecto, antes de bajar la tubería a la
zanja o durante su instalación deberá excavarse en los lugares en
que quedarán las juntas . Esta conformación deberá efectuarse
inmediatamente antes de tender la tubería
•
La supervisión deberá vigilar que desde el momento en que se
inicie la excavación hasta aquél en que se termine el relleno de
la misma, incluyendo el tiempo necesario para la colocación y
prueba de la tubería, no transcurra un lapso mayor de 7 (siete)
días de calendario.
Cuando la excavación de zanjas se realice en material C, se
permitirá el uso de explosivos, siempre que no altere el terreno
adyacente a las excavaciones y previa autorización por escrito de
la supervisión.
Cuando a juicio de la supervisión el terreno que constituya el
fondo de las zanjas sea poco resistente o inestable, podrá
ordenar que se profundice la excavación hasta encontrar el
terreno conveniente . Dicho material se removerá y se reemplazará
con relleno compactado de tierra o con una plantilla de grava,
piedra quebrada o cualquier otro material que la supervisión
considere conveniente . Este trabajo se ejecutará y se pagará al
contratista de acuerdo con lo señalado en los apartados 12 .1 .11.
y 12 .1 .3.
Cuando la resistencia del terreno o las dimensiones de la
excavación sean tales que pongan en peligro la estabilidad de las
paredes de la excavación, a juicio de la supervisión, ésta
ordenará al contratista la, colocación de los ademes y puntales
que juzgue necesarios para la seguridad de las obras, la de los
trabajadores o que exijan las leyes o reglamentos en vigor.
•
241
•
Las características y forma de .los ademes y puntales serán
fijados por la supervisión sin que esto releve al contratista de
ser el único responsable de los daños y perjuicios que directa o
indirectamente se deriven por falla de los mismos.
La supervisión está facultada para suspender total o parcialmente
las obras cuando considere que el estado de las excavaciones no
garantiza la seguridad necesaria para las obras y/o los
trabajadores . hasta en tanto no se efectúen los trabajos de ademe
o apuntalamiento_
MEDICION
La excavación de zanjas se medirá en metros cúbicos con
aproximación de una decimal . Al efecto se determinarán los
volúmenes de las excavaciones realizadas por el contratista según
el proyecto.
El material producto de la excavación se ,clasificará por su
dureza fijando en la propia excavación los porcentajes de los
materiales A .
B, y C que los integran . Siempre que sea posible,
se hará la medición de los volúmenes correspondientes a cada uno
de los materiales A . B y C.
El suministro, colocación y remoción de ademes de madera se
medirá en metros cúbicos con aproximación de una decimal . Al
efecto se determinará en la obra el volumen de madera colocada
para ademes según el proyecto.
BASE DE PAGO
La excavación de zanjas será pagada al contratista a los precios
unitarios estipulados en el contrato, para los conceptos de
trabajo correspondientes.
No se considerarán para fines de pago las excavaciones hechas por
el contratista fuera de las lineas del proyecto, ni la remoción
de derrumbes originados por causas imputables al contratista, al
igual que las excavaciones que efectúe fuera del proyecto, serán
consideradas como sobreexcavaciones.
Los trabajos de bombeo que deba realizar el contratista para
efectuar las excavaciones y conservarlas en seco . durante el
tiempo de colocación de la tubería le serán pagado por separado
de acuerdo con la especificación de bombeo de achique . Igualmente
le será pagado por separado el acarreo a los bancos de
desperdicio del material producto de excavaciones que no haya
sido utilizado' en el relleno de las zanjas con exceso de volumen,
par su mala calidad o por cualquier otra circunstancia.
El suministro, colocación y remoción de ademes de madera se
pagará al contratista al precio unitario estipulado en el
contrato para el concepto de trabajo correspondiente .
•
BOMBEO DE ACHIQUE CON BOMBA AUTOCEBANTE PROPIEDAD DEL CONTRATISTA
DEFINICION
•
Por bombeo de achique se entenderá al conjunto de operaciones que
se hagan necesarias para extraer el agua que se localice en las
zanjas para tendido de tubería, asá como en excavaciones para
obras complementarias que se requieran en el sistema.
EJECUCION
Al ordenar la utilización del equipo, el ingeniero deberá prestar
especial atención a que dicho equipo sea el adecuado para la
.ejecución del trabajo, tanto por lo que se refiere al tipo de
equipo empleado como a su capacidad y rendimiento ; y ya durante
su operación, cuidar que ésta se haga eficientemente y se obtenga
de ella el rendimiento correcto.
El
contratista será en todo momento el único responsable tanto de
la conservación de su equipo como de la calidad de la obra
ejecutada . la que debe llenar los requisitos que seAale el
proyecto.
MEU I C ION
La
operación del equipo de bombeo de achique propiedad del .'
contratista se medirá en horas con aproximación de 15 minutos.
•
Al efecto, se determinará mediante un estricto control el tiempo
que trabaje el equipo en forma efectiva, ejecutando el trabajo
que le ha sido ordenado.
No se computará, para fines de pago, el tiempo de operación del
equipo de bombeo de achique que no está ejecutando trabajo
efectivo, que trabaje deficientemente o ejecute trabajos que no
correspondan al proyecto.
Base de pago . El pago específico al contratista ponla ejecución
o bonificación que deban hacerse a los precios unitarios de los
trabajos . se hará a base de compensaciones adicionales, o de
acuerdo con lo estipulado en el contrato en los conceptos de
trabajo y capacidades de los equipos.
No se pagará al contratista la operación del equipo de bombeo de
achique que por falta de capacidad o por no ser del tipo
adecuado, no produzca los resultados que de él se esperaban.
No se considerará, para fines de pago, la cantidad de obra
ejecutada por el contratista fuera de los lineamientos fijados en
el proyecto .
•
2143
12 .1 .3 .
Plantillas.
DEFINICION
i
Cuando a juicio de la supervisión el fondo de las excavaciones
donde se instalarán tuberías no ofrezca la consistencia necesaria
para sustentarlas y mantenerlas en su posición en forma estable,
o cuando la excavación haya sido hecha en materiales B y C que
por su naturaleza no hayan podido afinarse en grado tal que la
tubería tenga el asiento correcto, se construirá una plantilla
apisonada de 10 cm de espesor mínimo, hécha con materiales A y B
producto de la excavación, exentos de piedras, con acarreo libre
de 20 m o cualquier otro material adecuado para dejar una
superficie nivelada para una correcta colocación de la tubería.
EJECUCION
La plantilla se apisonará hasta que el rebote del pisón ser,ale
que se ha logrado la mayor compactación posible, para lo cual al
tiempo del pisonado se humedecerán los materiales que forman la
plantilla para facilitar su compactación.
La parte central de las plantillas que se construyan para apoyo
de tuberías, será construida en forma de canal semicircular para
permitir que el cuadrante inferior de la tubería descanse en todo
su desarrollo y longitud sobre la plantilla . En el eje de la
zanja el espesor del relleno no será menor de 5 cm.
Cuando el proyecto así lo seFale se construirán plantillas de
concreto simple en las que el concreto será de resistencia
señalada por aquéllos.
Las plantillas se construirán inmediatamente antes de tender la
tubería ; previamente a dicho tendido el contratista deberé
recabar el visto bueno de la supervisión para la plantilla
construida, ya que en el caso contrario ésta podrá ordenar, si lo
considera conveniente, que se levante la tubería colocada y los
tramos de plantilla que considere defectuosos y que se construyan
nuevamente en forma correcta, sin que el contratista tenga
derecho a ninguna compensación adicional por este concepto.
MEO I C ION
La construcción de la plantilla será medida para fines de pago en
metros cúbicos con aproximación de una decimal . Para su
cubicación el contratista se apegará al proyecto de las obras y
planos aprobados de tipo vigente.
BASE DE PAGO
Cuando a juicio de la supervisión, por necesidades de la obra , se
requirieran materiales del banco, el suministro y acarreo se
pagarán por separado .
•
244
No se estimarán para fines de pago las superficies o volúmenes de
plantilla
construida por
contratista , .para relleno de
sobreexcavaciones.
el
No se considerará para fines de pago la cantidad de obra
ejecutada por el contratista fuera de los lineamientos fijados en
el proyecto.
La construcción de plantillas se pagará al contratista a los
precios unitarios estipulados en el contrato para los conceptos
de trabajo correspondientes, los que incluyen la compensación al
contratista por el suministro en la obra de los materiales
utilizados, la mano de obra, y todas las operaciones que deba
ejecutar para la realización de los trabajos.
12 .1 .4 .
Instalación de tuberías en líneas de conducción.
Se entenderá por "instalación de tuberías para líneas a presión"
el conjunto de operaciones que deberá ejecutar el contratista
para colocar en los lugares que señale el proyecto, las tuberías
(tubos y sus acoplamientos) que se requieran en la construcción
de lineas de conducción, ya se trate de tubería de
asbesto-cemento.
EJECUCION
La instalación de tuberías incluye la descarga de los tubos y sus
acoplamientos, de los camiones y góndolas o plataformas de
ferrocarril, del almacén, o de otro sitio en que se . la entregue
al contratista ; la carga a los camiones de éste, que deberán
transportarla hasta el lugar de su colocación, el acarreo de la
tubería a 1 .0 (uno) kilómetro de distancia, la descarga de la
misma y las maniobras y acarreos locales que deba hacer el
contratista para distribuirla a lo largo de las zanjas . Incluye
igualmente la operación de bajar la tubería a las zanjas ; su
instalación propiamente dicha, ya sea que se conecte con otros
tramos de tubería o con piezas especiales, y la limpieza y prueba
de las tuberías para su aceptación.
El contratista proveerá los tubos de las clases y material que
sean necesarias, incluyendo sus acoplamientos, salvo que en el
contrato se pacte en contrario, entregándoselos en el sitio que
expresamente se haya señalado en el propio contrato.
Ml recibir los tubos y sus . juntas, y durante su descarga, el
contratista deberá inspeccionarlos para cerciorarse de que el
material se recibe en buenas condiciones . En caso contrario,
deberá solicitar que se anote en la guía de embarque el daAo
ocasionado, los copies rotos o faltantes, anillos de hule, etc.
Una vez que el contratista haya recibido los materiales será
responsable de ellos.
•
El contratista deberá tomar las precauciones necesarias para que
los tubos y acoplamientos no resientan daños durante su traslado
del lugar en que los reciba al sitio de su utilización ., Para
bajar la tubería de los equipos de transporte al fondo de las
zanjas deberán usarse malacates, grúas, bandas o cualquier otro
dispositivo adecuado que impida que los tubos se golpeen o se
dejen caer durante las maniobras.
Cuando no sea posible que los tubos sean colocados a lo largo de
la zanja o instalada la tubería conforme va siendo recibida por
el contratista, este deberá almacenarla en pilas de dos metros de
altura, como máximo, evitando que las campanas, se apoyen unas
contra las otras para lo cual se -cuatrapearán" tales campanas
con los extremos lisos de los tubos, separando cada capa de
tubería de las siguientes con tablones de 19 a 25 mm de espesor,
que quedarán espaciados a lo largo de la tubería de 120 cm de eje
a eje como máximo.
La tubería de asbesto-cemento deberá almacenarse de preferencia
bajo techo . Cuando sea necesacesario almacenarla a la intemperi,
deberá protegerse con mantas o láminas de cartón asfalto u otro
material adecuado, para evitar que sean dañadas.
Para el almacenaje de tubas deberá utilizarse de preferencia un
sitio plano, libre de hierbas y piedras ; la primera hilada de
tubos se apoyará sobre tiras de madera, evitándose que queden
expuestos a los rayos solares.
Si estos tubos quedan provisionalmente a la intemperie, no es
recomendable cubrirlos con lonas o polietileno, dado que provocan
aumento de temperatura que puede causar deformaciones a los
tubos.
Los empaques o'anillos de sello de los acoplamiento se guardarán
de preferencia en lugar cerrado y fresco, fuera del alcance de
los rayos solares.
Previamente a su instalación la tubería deberá estar limpia de
tierra, exceso de pintura, aceite, polvo o cualquiera otro
material que se encuentre en su interior o en las caras
exteriores de los extremos del tubo que se insertarán en las
juntas correspondientes.
En la colocación preparatoria para el junteo de las tuberías se
observarán las normas siguientes:
a) Una vez bajadas al fondo de las zanjas deberán ser alineadas y
colocadas de acuerdo con los datos del proyecto, procedi6ndose a
continuación al junteo correspondiente.
b) Se tenderá la tubería de manera que apoye en toda su longitud
en el fondo de la zanja previamente afinada de acuerdo con lo
señalado en la especificación 12 .1 .2 ., o sobre la plantilla
construida en los términos de la especificación 12 .1 .3.
•
2 46
c) Las piezas de los dispositivos mecánicos o de cualquier otra
índole usados para mover las tuberías, que se pongan en contacto
con éstas, deberán ser de madera, hule, cuero, yute o lona, para
evitar que las dañe.
z'
d) La tubería se manejará e instalará de tal modo que no resienta
esfuerzos causados por flexión.
e) Al proceder a su instalación se evitará que penetre en su
interior agua o cualquier otra 'sustancia y que se ensucien las
partes interiores de las juntas.
f) La supervisión comprobará mediante el tendido de hilos o por
cualquier otro procedimiento que juzgue conveniente, que tanto en
planta como en perfil la túbería quede instalada con el
alineamiento debido, señalado por el proyecto.
g) Deberá evitarse, al tender un tramo de tubería, que se formen
curvas verticales convexas hacia arriba.
h) Cuando se presenten interrupciones en los trabajos al final de
cada jornada de labores, deberán taparse los extremos abiertos de
las tuberías cuya instalación no esté terminada, de manera que no
puedan penetrar en su interior materias extrañas, tierra, basura,
etc.
•
Una vez terminado el junteo de la tubería, previamente a su
prueba por medio de presión hidrostática, será anclada
provisionalmente mediante un relleno apisonado de tierra en el
centro de cada tubo, dejándose al descubierto las juntas para que
puedan hacerse las observaciones necesarias en el momento de la
prueba .
Estos rellenos deberán hacerse de acuerdo con
lá
estipulado en la especificación 12 .1 .11.
Una vez instalada la tubería con el alineamiento y la pendiente
de proyecto, deberá ser anclada en forma definitiva con atraques
de concreto de la forma, dimensiones y calidad que se señale en
el proyecto . Los atraques se construirán en los codos (cambios de
dirección o de pendiente) para evitar en forma efectiva
movimientos de la tubería producidos por la presión hidrostática
normal en su interior o por los golpes de ariete cuando los
hubiere, y durante la prueba de presión hidrostática . Es
indispensable llenar y purgar las tuberías con 24 horas de
anticipación a esta prueba.
La supervisión vigilará en todo momento que no se instalen
tuberías cuando exista agua en el interior de las zanjas,
debiéndose tomar las precauciones que sean necesarias para evitar
que floten las ya colocadas.
Prueba de presión hidrostática (prueba de estanquidad de juntas).
Terminado el junteo de la tubería y anclada ésta provisionalmente
en la forma señalada en la especificación de párrafos anteriores,
se procederá a efectuar la prueba de estanquidad de las juntas ,
•
247
•
•
mediante la aplicación de presión hidrostática de acuerdo .con el
tipo y la clase de tuberiade que se trate . Esta prueba se hará
despues de transcurridos 5 (cinco) días de haberse construido el
último atraque de concreto y dentro de los primeros
y días
hábiles de concluida la instalación en caso de que no haya
atraques . La tubería se llenará lentamente de agua y se purgará
el aire atrapado en ella mediante la inserción de válvulas de
purga de aire en la parte más alta de la tubería . Una vez que se
haya escapado todo el aire contenido en la tubería se procederá a
cerrar las válvulas de purga de aire y se aplicará la presión de
prueba mediante una bomba adecuada para pruebas de este tipo, que
se conectará a la tubería . Una vez alcanzada la presión de prueba
que será igual a 1 .5 veces la presión de trabajo, se sostendrá
ésta continuamente durante una hora cuando menos o durante el
tiempo necesario para revisar cada tubo, las juntas, válvulas y
piezas especiales, a fin de localizar las posibles fugas que en
general no deben existir, o cualquier material defectuoso o
dañado que se descubra al efectuar la prueba, el que será
removido o remplazado, repitiéndose la prueba tantas veces como
sea necesario . Es indispensable llenar de agua las tuberías con
24 horas de anticipación a la realización de esta prueba.
En líneas de conducción se deberán probar por tramos construidos
con una misma clase de tubería y que no excedan de 1000 m, como
máximo . Las pruebas se harán con las válvulas de purga de aire
abiertas, usando tapas ciegas para cerrar los extremos de la
tubería, las que deberán anclarse provisionalmente en forma
efectiva . Posteriormente deberá repetirse la prueba con las
válvulas cerradas, para comprobar que quedaron correctamente
instaladas las tuberías y accesorios.
La prueba de presión hidrostática de las tuberías será hecha por
el contratista como parte de las operaciones correspondientes a
la instalación de la tubería . El manómetro previamente calibrado,
y la bomba para las pruebas, serán suministrados por el
contratista . Ademas, el contratista suministrará el agua, mano de
obra y todo lo que sea necesario para efectuar la prueba.
La supervisión dará constancia por escrito al contratista de su
aceptación a entera satisfacción de cada tramo de tubería que
haya sido probada . En esta constancia deberán detallarse en forma
pormenorizada el proceso y resultados de las pruebas efectuadas.
Los tubos, válvulas y piezas especiales, empaques, etc ., que
resulten defectuosos de acuerdo con las pruebas efectuadas, serán
instalados nuevamente en forma correcta por el contratista sin
compensación adicional a la señalada en las especificaciones
correspondientes .
•
248
INSTALACION DE TUBERIA DE ASBESTO CEMENTO
•
Acoplamiento . El tipo de juntas para unir tubos de extremos lisos
de asbesto-cemento deberá ser de los denominados copies o de otro
tipo previamente aprobados por la supervisión . Los copies podrán
tener 2 o 3 anillos de hule.
La colocación de los copies se hará por medio de 'gatos' de
palanca, de fricción, de escalera e hidráulicos adecuados para
este objeto, en la forma siguiente:
a) Antes de alinear definitivamente la tubería se colocarán el
copie y los anillos de sello correspondientes en el extremo
torneado del último tubo ya enchufado . El copie se colocará
.introduciendo primeramente el extremo que presente la saliente
interior mayor, deslizándolo a todo lo largo del extremo torneado
del tubo hasta una distancia cuando menos igual a la longitud del
copie.
b) A continuación se colocarán los anillos de sello, colocando el
primero de ellos en la muesca que indique la posición correcta en
que debe quedar . El segundo anillo se colocará tan cerca del
borde del tubo como sea posible.
•
c) En la tubería de 76 a 102 mm de diámetro, en la cual no exista
la muesca torneada, la posición correcta del primer anillo de
sello se logrará mediante el empleo de un escantillón, debiendo'
quedar dicho anillo a una distancia del extremo del tubo igual a
la longitud de copie, menos 6 mm.
d) Una vez colocado el copie y los anillos, se alineará el tubo
para colocarse en tal forma que no exista una desviación'mayor de
3 mm con el tubo anterior y una separación entre ellos no mayor
de 6 (seis) mm.
e) El junteo, propiamente dicho, comienza con el montaje del
aparato de junteo sobre los tubos por unir ; se ajusta al diámetro
de la tubería y por medio de 61 se desaloja el copie a lo largo
de la junta de los dos tubos, llevándolo hasta su posición
correcta . No se permitirá el uso de grasa o lubricantes para
facilitar el enchufe de las juntas.
f) Para tomar los movimientos de expansión y contracción del
tubo, la junta se proveerá de un espacio entre los dos tubos, lo
cual se logrará levantando una vez el extremo del último tubo
enchufado volviéndolo a bajar . Este movimiento separará los
extremos de los tubos . En la tabla siguiente se consignan las
•
2 49
alturas a que deben levantarse los tubos de asbesto- cemento de
diferentes diámetros, para dejar una separación adecuada entre
los extremos de los mismos.
----------------------------------------------------------------Diámetro nominal
Altura a que deben
del tuba
ser levantados los
(mm)
tubos
(mm)
----------------------------------------------------------------Hasta 102
450
De 152 a 406
250
De 457 a 914
150
- ----------------------------------------------------------------
g) Por último para cerciorarse de que es correcta la posición
final de los anillos de sello del copie se utilizará un
escantillón adecuado para el caso.
La unión de tubos de asbesto-cemento con extremos lisos, con los
extremos lisos de piezas especiales de los cruceros, se efectuará
por medio de juntas Gibault o de otro tipo previamente aprobado
por la supervisión.
La conexión empleando juntas Gibault se hará en la forma señalada
en la especificación siguiente:
•
Previamente a la conexión se deberá limpiar todos los elementos
que constituyen la junta.
La colocación de las juntas Gibault se hará guardando los
requisitos siguientes:
a) Previamente a la colocación se deberá comprobar que los
diámetros exteriores de los dos extremos de tubo de asbestocemento y/o pieza especial, a unir (extremidades de fierro
fundido) sean aproximadamente iguales, o que queden dentro de la
tolerancia que permita un ajuste correcto de la junta Gibault.
Cuando se presente un tubo o extremo de pieza especial cuya
tolerancia impida un correcto ajuste, se buscará otro tubo u otra
extremidad cuyo diámetro exterior no presente dificultades para
su correcto ajuste en relación con el que ya esté instalado.
b) Se comprobará el buen estado de los anillos de sello, de las
brides, del barrilete y de los tornillos y tuercas de la junta.
c) Se colocará una de las bridas, uno de los anillos de sello y
el barrilete de la junta Gibault en el extremo del tubo o
extremidad de la pieza ya instalada, la otra brida y el segundo
anillo de sello se colocarán en el extremo del tubo por juntear.
•
250
d) Una vez colocados los anillos, brida y barrilete en la forma
antes descrita . se comprobará que fos extremos por juntear estén
alineados con una tolerancia máxima de 3 mm en cualquier sentido.
•
e) Ya alineados los tubos o tubo y extremidad de fierro fundido y
con una distancia libre de 2 cm entre los extremos de los dos,
manteniendo fijos los extremos se centrarán el barrilete y las
bridas con sus correspondientes anillos de sello, acercando las
bridas de modo que los anillos puedan hacer una presión ligera
sobre el barrilete ; en esta posición se colocarán los tornillos y
se apretarán las tuercas de los mismos procurándose que la
presión sea uniforme en todos los tornillos a fin de evitar la
rotura de las bridas y de los propios tornillos.
f) Para tomar movimientos de expansión y contracción del tubo, la
junta se provee de un espacio entre los dos tubos ; para ello se
levanta el extremo libre del último tubo colocado y se vuelve a
bajar ; este movimiento separa, en la junta, los extremos de los
tubos . Ver la tabla inciso f, especificación anterior para
colocación de copies.
g) Finalmente, deberá verificarse que los anillos de hule de las
juntas queden en su posición correcta uniformemente aprisionados
por las bridas y sin rebordes o mordeduras . Cuando sea procedente
alinear las tuberías con un pequeño grado de curvatura indicado
en los planos, o el proyecto, la deflexión máxima permisible
entre dos tubos consecutivos será la indicada en la tabla
siguiente.
•
DEFLEXION MAXIMA EN
COPLE
GRADOS PARA TUBOS
DE ASBESTO-CEMENTÓ CON
----------------------------------------------------------------2
Diámetro nominal del tubo
Presión de trabajo en kg/cm
(MM)
0 .0 A 3 .5
3 .5 A 7 .0
7 .0 A 10 .5
----------------------------------------------------------------76
20
15
10
102
17
15
10
152
12
12
10
203
9
9
9
7
254
7
7
305
6
6
6
7
356
7
7
406
6
6
6
4.57
5
5
5
508
5
5
5
4
610
4
4
762
3
3
3
914
3
3
3
----------------------------------------------------------------•
251
•
Prueba de presión hidrostática para tu eria de asbesto-ce-:ento
(prueba de estanguidad) . 'terminado el acoplamiento de los tubos y
"criticadas las operaciones indicadas en párrafos anteriores, se
procederá .31 llenado lento de la tuberia . Es aconsejable dejar
transcurrir 24 horas una vez que se ha llenado de agua la
tubería, con objeto de permitir que esta sature su
capacidad de
absorción ; una vez transcurridas las 24 horas se procederá a la
purga del aire y a elevar la presión Hasta 1 .5 (uno punto cinco)
veces la presión de trabajo.
Para mantener
la presión de prueba,
normalmente se requerirá
ailedir agua, el volumen de agua requerido no deberá exceder al
consignado en la tabla anterior.
La presión de prueba, 1 .5 tuno punto cinco) veces la presión
normal de trabajo de la tuberia, deberá mantenerse durante dos
horas . No se aprobará ningOn tramo de tuberia hasta que los
vol ;:lmenes adicionales de agua requeridos para mantener la presión
sean menores a los indicados en la tabla . No deberá existir
nirguna fuga de agua en el tramo probado ; si se detectara alguna.
el contratista deberá hacer las reparaciones necesarias en los
acopla.:.amientos o tubos defectuosos.
PRUEE3R OE PRESION HIOROSTAT 1CH OE
TUBERIA OE ASBESTO-CEMENTO
•
Diámetro
del tubo
(m-)
(pulg)
100
150
200
250
300
350
400
450
500
600
750
900
h
6
8
10
12
14
16
18
20
24
3J
36
Vo1G-s?res máximos en litros/hora
por cada 100 tramos del tubo ,
Clase A-5
7 .08
10 .64
14 .19
1 7 . 71
21 .27
24 .79
28 .35
31 .91
35 .43
42 .54
53 .14
63 .78
Clase A-7
8 .18
12 .26
16 .35
20 .48
24 .56
28 .65
32 .74
36 .83
40 .92
49 .09
61 .39
73 .65
Clase R-l0
10 .03
15 .03
20 .06
25 .06
3:.' .05
35 .09
40_08
45 .12
50 .11
60 .14
75 .17
90 .20
^r.ELI ICZ C.sN
La instalación de tuberia de cualquier tipo en lineas de
conducción,
será medida para fines de pago, por metro lineal con
aproximación de una decimal . Al efecto se determinará
directa-:ente en la obra el rimero de metros lineales de las
•
diversas clases y diámetros de tuberías instaladas según el
proyecto,
incluyendo en esta medición la longitud de
los . coples
de unión cuando los hubl+_► r? _
No se medirán para fines de pago las tuberías que hayan sido
instaladas en forma defectuosa o que no hayan resistido las
pruebas.
No se medirán para fines de pago las tuberías que hayan sido
instaladas fuera de las lineas y niveles fijados en el proyecto.
BASE DE PAGO
La instalación de tubería de cualquier tipo en líneas de
conducción, le sera págada al contratista a los precios unitarios
pactados en el Contrato para cada clase y diámetro de tubería, de
acuerdo con los conceptos de trabajo respectivos.
Los atraques de concreto le serán pagados por separado.
12 .1 .5 .
Instalación de tuberías para colectores.
Se entenderá por `instalación de tubería de concreto para
colectores', el conjunto de operaciones que debe ejecutar
el
contratista para colocar en forma definitiva según el proyecto,
la tubería de concreto simple o reforzado,
ya sea de macho y
campana o de caja y espiga que se requiera para la construcción ;
•
E.) EC UC I (: . .Mt
La colocación de la tubería de concreto se hará de tal manera que
en ningún caso se tenga una desviación mayor de 5 (cinco)
milímetros en la alineación o nivel de proyecto, cuando se trate
de tubería hasta de 61 cm (24') de diámetro, o de 10 m (diez)
cuando se trate de diámetros mayores . Cada pieza deberá tener un
apoyo completo y firme en toda su longitud para lo cual se
colocará de modo que el cuadrante inferior de su circunferencia
descanse en toda su superficie sobre la plantilla . No se
permitirá colocar los tubos sobre piedras, calzas de madera y
soportes de cualquiera otra índole.
La tubería de concreto se colocará con la campana o la caja de la
espiga hacia aguas arriba y se empezará su colocación de aguas
abajo hacia aguas arriba . Los tubos serán junteados entre si con
mortero de cemento segun lo fije el proyecto . La fabricación del
mortero deberá hacerse con una proporción 1 :3 cemento-arena.
Para la colocación de tubería de concreto, una vez colocado un
tubo
en su lugar, se procederá a limpiar cuidadosamente la
campana libre, quitándole la tzerra y/o materiales extraños con
cepillo de alambre, y en igual forma se procederá con el macho
•
del tuba por colocar .
Una vez necI a esta limpieza se humedecerán
los extremos de los tubos que formarán la junta y se colocará en
253
•
la sémicircunferencia inferior de
la campana . o caja y en la
semicircunferencia superior exterior del macho o espiga del tubo
por colocarse . el mortero, formando una capa de espesor
suficiente para llenar la junta . A continuación se enchufarán íos
tubos forzándolos para que el mortero sobrante en la junta
escurra fuera de ella . Se limpiará el mortero excedente y se
llenarán
los huecos que hubiese en las juntas con mortero en
cantidad suficiente para formar un bordo que
la cubra
exteriormente .
Las superficies interiores de los tunos en
contacto deberán quedar exactamente rasantes.
La impermeabilidad de los tubos de concreto y sus juntas, será
la última
probada una vez transcurridas 24 horas de haber hecho
junta por el contratista en presencia de la supervisión, y según
lo determine asta en una de las dos formas siguientes:
R. Prueba hidrostática accidental . Esta prueba consistirá en dar,
a la parte más baja de la tubería, una carga de agua que no
excederá de un tirante de dos metros . Se hará anclando, con
la parte central de los
relleno del producto de la excavación,
tubos y dejando totalmente libres las juntas de los mismos . Si el
junteo está defectuoso y las juntas acusaran fugas, el
contratista procederá a descargar la tubería y a rehacer las
juntas defectuosas ; se repetirá la prueba hidrostática hasta que
no las haya . Esta prueba hidrostática accidental únicamente se
hará en los casos siguientes : Cuando la supervisión
tenga
sospechas fundadas de que existen defectos en el junteo de los
tubos de alcantarillado_
•
Cuando la supervisión, por cualquier circunstancia haya recibido
provisionalmente parte de las tuberías de un tramo existente
entre pozo y pozo de visita.
Cuando las condiciones del trabajo requieran que el contratista
rellene zanjas en las que, por cualquier circunstancia, se puedan
ocasionar movimientos en las juntas, en este caso el relleno de
las zanjas servirá de anclaje a la tubería.
S. Prueba hidrostática sistemática . Esta prueba se hará en todos
los casos en que no se haga la prueba accidental . Consiste en
vaciar, en el pozo de visita aguas arriba del tramo por probar,
el contenido de agua de una pipa de cinco metros cúbicos de
capacidad, que desagüe al citado pozo de visita con una manguera
de 15 cm (6 - ) de diámetro, dejando correr el agua libremente a
través del tramo de tubería por probar . En el pozo situado aguas
abajo, el contratista instalará una bomba a fin de evitar que se
Esta prueba hidrostática tiene por
forme un tirante de agua .
objeto determinar si la parte inferior de las juntas se retasó
debidamente con mortero de cemento en caso contrario, se
presentarán fugas por la parte inferior de las juntas de los
tubos de concreto : Esta prueba debe hacerse antes de rellenar las
Si el junteo acusara defectos en esta prueba . el
zanjas .
254
contratista procederá a la
reparación inmediata de .las juntas
defectuosas y se repetirá esta prueba hidrostática hasta quo la
misma acuse un junteo correcto.
MEJ ICI CtN
La instalación de tuberías de concreto para colectores se medirá
en metros lineales, con aproximación de una decimal . H1 efecto se
determinara directamente en la obra la longitud de las tuberías
instaladas según el proyecto, no considerándose para fines de
pago las longitudes de tubo que penetren dentro de otro en las
juntas.
Cuando por condiciones de la obra y/o el proyecto fuera preciso
colocar fracciones de tube,
se considerará para fines de pago la
longitud total de los mismos.
BASE CE
PsGO
La colocación de tubería de concreto, para colectores le será
pagada al contratista a los precios unitarios consignados en el
contratos para los conceptos de trabajo correspondientes.
12 .1 .6 .
OEFINIC
•
Construcción de pozos de visita y cajas de caída.
ION
Se entenderá por ppzos de visita las estructuras diseñadas para
el acceso al interior de las tuberías de colectores,
especialmente para efectuar las operaciones de limpieza.
permitir
ELECUC I GN
Estas estructuras serán construidas en los lugares que seAale el
proyecto . No se instalarán tramos de tuberías con longitudes
mayores que las separaciones máximas permitidas entre pozos
(coi res, especiales y pozos caja ;, especificadas por las,nor-as
de diseAo y que señale el proyecto, sin que se hayan terminado
los pozos de aros extremos del tramo ; además, se debe cvmplir
con lo indicado en el párrafo siguiente.
de la cimentación de los pozos de visita deberá
hacerse previamente a la colocación de las tuberías para evitar
que se tenga que excavar bajo los extremos de las tuberías y que
estas sufran desalojamientos.
La construcción
Los pozos de visita se construirán según los planos aprobados y
serán de mamposteria común de tabique junteada con mortero de
cemento y arena en proporción de 1 :3.
Los tabiques deberán ser mojados previamente a su colocación y
colocados en hiladas horizontales, con juntas de espesor no mayor
de 1 .5 cm (uno y medio centímetros) . Cada hilada horizontal
255
deberá quedar desplazada con respecto a la anterior en tal forma
quo no exista coincidencia entre las juntas verticales de los
tabiques que las forman (cuatrapeado).
El parámetro interior se recubrirá con un aplanado de mortero de
cemento de proporción 1 :3 y con un espesor mínimo de 1 .0 (uno) cm
que será terminado con llana o regla y pulido fino de ce-+?nto . . El
aplanado se curará durante diez días con agua_ Se emplearán
cerchas para construir los pozos y posteriormente comprobar su
sección . Las inserciones de las tuberías en estas estructuras se
emboquillarán en la forma indicada en los planos.
Al construir la base de concreto de los pozos de visita se harán
en ellas los canales de 'media caña' correspondientes, por alguno
de los procedimiento siguientes:
A. Al hacerse el colado de concreto de la base se formarán
directamente mediante el empleo de cerchas.
B. Se construirá de mampostería de tabique y mortero de cemento
dándoles su forma adecuada, mediante cerchas.
C. Se continuarán dentro del pozo los conductos del
alcantarillado, colando después el concreto de la base hasta la
mitad de dichos conductos, cortándose a cincel la mitad superior
de ellos . despues de que endurezca suficientemente el concreto de
la base.
•
O . Se pulirán cuidadosamente, en su caso, los canales de -media
caña` y serán acabados de acuerdo con los planos del proyecto.
Cuando asi lo señale el proyecto, se construirán pozos de visita
de `tipo especial', según los planos que se proporcionarán al
contratista, los que fundamentalmente estarán formados por tres
partes:
En su 'parte inferior una caja rectangular de mampostería de
piedra de tercera, junteada con mortero de ce-ente 1 :3 en la cual
se emboquillarán las diferentes tuberías que concurran al pozo y
cuyo fondo interior tendrá la forma indicada en el plano tipo
correspondiente ;
una segunda parte formada por la chimenea del
pozo, con su brocal y tapa ; ambas partes se ligan por una pieza
de transición, de concreto armado, indicada en los planos tipo.
Cuando así lo señale el proyecto se construirán pozos caja . según
los planos . Estarán constituidos principalmente por una caja de
sección horizontal transversal rectangular o en forma de polígono
irregular y la vertical será rectangular . Sus paredes y techo
serán de concreto reforzado y estarán provistos de una chimenea
coronada por un brocal y una tapa de fierro fundido o de concreto
reforzado . Las características del concreto y del refuerzo serán
las indicadas en los planos y especificaciones del proyecto.
Cuando existan cajas de caída, éstas podrán ser de dos tipos:
256
A . Caídas de altura inferior .a 0 .40 m se construirán dentro del
pozo de visita sin modificación alguna a los planos tipo de las
mismas.
•
8 . Caldas de altura entre 0 .40 y 2 .0 m . Se construirán las cajas
de caída adosadas a los pozos de visita de acuerdo con el plano
tipo respectivo de ellas.
La ma:..posteria de tercera y el concreto que se requieran para la
construcción de los pozos de visita de 'tipo especial`, pozos
caja y las cajas de caída, deberán llenar los requisitos
señalados en las especificaciones correspondientes.
fIEO I
C I C3N
La construcción de pozos de visita y de cajas de caída se medirá
en unidades . Al efecto se determinará en la obra el número de
ellos construidos según el proyecto, clasificando los pozos de
visita bien sea en tipo común o tipo especial y .de acuerdo con
las diferentes profundidades . Respecto a los pozos caja, su
construcción se medirá en unidades, clasificándolos de acuerdo
con los diámetros de las tuberías principales y entronque que a
ellos concurran, y según las diferentes profundidades.
BASE [1E PASO
La excavación, una vez construido el pozo o caja de caída, el
suministro y colocación del brocal y la tapa de los pozos le
serán estimados y pagados por separado al contratista según los
conceptos de trabajo respectivos.
La construcción de pozos de visita y cajas de caída le será
pagada al contratista a los precios unitarios estipulados en el
contrato para los conceptos de trabajo correspondientes, los
cuales incluyen el pago por el suministro en el lugar de la obra
de los materiales que se requieran para ello.
12 .1 .7 .
Instalación de brocales, tapas y rejillas.
DE I N I C I ON
Se entenderá por instalación de brocales, tapas y rejillas, el
conjt.a^ito de operaciones que ejecute el contratista para
colocarlos en los pozos de visita y coladeras pluviales de
acuerdo con el proyecto.
E:JECvCIUiv
Cuando el proyecto estipule que los brocales, tapas y coladeras
deberán de ser de fierro fundido, dichas piezas so sujetarán a lo
prescrito en el apartado 12 .1 .16.
•
257
Cuando de .acuerdo con el proyecto los brocales, tapas y rejillas
deban ser de concreto, serán fabricados y colocados por 2t
contratista_ El concreto que se emplee en la fabricación de
brocales, tapas y rejillas deberá tener una resistencia do f'c
21i0
kg / cm y ser fabricado de acuerdo con
las especificaciones
respectivas.
Los brocales deberán quedar al nivel del terreno natural o en su
caso del pavimento ex=stenta, con tolerancia máxima de un
centimetre abajo del terreno o pavimento.
Las tapas deberán asentar perfecta-ente en todas sus superficies
de apoyo, para evitar deterioro al paso de los vehiculos.
r:EiJ
ICI G'tH
La colocación de brocales, tapas y rejillas se medirá en
unidades . Al efecto se determinará en la obra el número de piezas
instaladas de acuerdo con el proyecto.
8svSE
OE. PASO
Los fletes desde la fábrica o sitio de entrega, hasta el lugar de
instalación de los brocales, tapas y rejillas de fierro fundido
que suministre el contratista, le serán pagados por separado,
según lo estipulado en el apartado
•
La instalación de brocales, tapas y rejillas de fierro fundido y
el suministro e instalación de las mismas, cuando .sean de
concreto, le serán pagadas al contratista a los precios unitarios
estipulados ' en el contrato para los conceptos de trabajo
correspondientes_
12 .1 .8 .
Instalación de válvulas
OEFIMICION
Se entenderá por instalación de válvulas,
el conjunto de
operaciones que deberá realizar el contratista para colocar según
el proyecto,
las válvulas que formen parte de líneas de
conducción.
E.JE.CUi.'
ION
El contratista suministrará las válvulas que se requieran, en los
terminos del apartado 12 .1 .14, salvo que en la celebración del
contrato se pacte para que sean proporcionadas por la.
contratante, en cuyo caso los entregará al contratista, quien
será el único responsable de su manejo y utilización, asi como de
las mermas que estas sufran durante el tiempo que esten en su
poder y deberá pagar o reponer cualquier material perdido o
dañado despu~s de que lo haya recibido .
•
El contratista deberá suministrar los empaques de plomo o de
neopreno y tornilleria que se requieran para la instalación de
las válvulas.
Las válvulas serán manejadas cuidadosamente por el contratista a
fin de quo no se deterioren . Previamente a su instalación se
inspeccionara cada unidad para eliminar las que presenten algún
defecto en su manufactura . Las piezas defectuosas se retirarán de
la obra y no podrán emplearse en ningún lugar de la misma,
debiendo ser repuestas por la contratante o por el contratista,
según quien las haya suministrado originalmente.
Antes de su instalación las válvulas deberán ser limpiadas de
tierra, exceso . de pintura, aceite, polvo o cualesquiera otro
material que se encuentre en su interior o en las juntas.
Los cruceros se colocarán en posición horizontaI ., con los
vástagos de las válvulas perfectamente verticales, y estarán
formados por las cruces, codos, válvulas y demás piezas
especiales que señale el proyecto.
Todas las válvulas con excepción de las denominadas G .P .8 .,
deberán anclarse con concreto, de acuerdo con su diámetro y
presión, según se señale en el cuadro siguiente:
VALVl.`LaaS O . .E
OE9EN
ANCLARSE CON CONCRETO
---~__-Presión de trabajoDiámetro de la válvula (atmosferical
(mm)
O
4
7
10
a
a
a
a
4
7
10
14
610
30 5
203
51
a 915
a 915
a 915
a-'15
Previamente a su instalación y a la prueba a que se sujetarán
junto con las tuberias ya instaladas, todas las válvulas se
sujetarán a pruebas de presión hsdrostátscas indsvidua.les del
doble de la presión de trabajo de la tubería a que se conectarán,
la cual en todo caso no deberá ser menor de 10 (diez) kg/cm.
Out-ante la instalación de válvulas, se comprobará que el empaque
de ' plomo ' que obrará como sello en las uniones de las br_das, sea
del ditmetro adecuado a las mismas, sin que sobresalga, invadiendo
el espacio del diámetro interior de las piezas.
La unión de las bridas de las válvulas deberá efectuarse
cuidadosamente apretando loas tornillos . y tuercas en forma de
aplicar una presión uniforme que impida fugas de aqua . Si durante
la prueba de presión hidrostática a que serán sometidas las
válvulas conjuntamente con la tuoeria a la que se encuentren
conectadas, se obsérvaran fugas, deberá de desarmarse la junta
para volverla a unir, empleando un sello de plomo de repuesto que
no se encuentre previamente deformado por haber sido utilizado
con anterioridad.
MEOICION
La instalación de válvulas se medirá en piezas ; para tal efecto,
se medirá directamente en la obra, el número de válvulas de cada
diámetro instaladas por el contratista, según el proyecto.
BASE
DE
PAGO
No se estimará para fines de pago la instalación de válvulas que
no se haya hecho según los planos.
El acarreo de válvulas a una distancia mayor de 1 (uno) kilómetro
le será estimado y liquidado al contratista de acuerdo con los
conceptos de trabajos correspondientes.
La instalación de válvulas le será pagada al contratista a los
precios unitarios estipulados en el contrato para la pieza del
tipo y diámetro, según el concepto de trabajo correspondiente.
12 .1 .9 .
Instalación de piezas especiales.
CEFINICICN
•
Se entenderá por instalación de piezas especiales, el conjunto de
operaciones que deberá realizar el contratista para colocar según
el proyecto, las piezas especiales que formen parte de líneas de
conducción.
EJ ECU!..'I ON
El contratista suministrará las piezas especiales que se
requieran, en los términos del apartado 12 .1 .15, salvo que en la
celebración del contrato se pacte para que sean proporcionadas por
la contratante,' en cuyo caso las entregará al contratista, quien
será el único responsable de su manejo y utilización, así como de
las mermas que éstas sufran durante el tiempo que estén en su
poder, y deberá pagar o reponer cualquier material perdido o
da.T,ado después de que lo haya recibido.
El contratista deberá suministrar los empaques de plomo o
neopreno y la tornalloria que se requieran para la instalación de
las piezas especiales.
Las piezas especiales serán manejadas cuidadosamente por el
contratista a fin de que no se deterioren . Previamente a su
instalación se inspeccionará cada unidad para eliminar las que
presenten algún defecto en su manufactura . Las piezas defectuosas
se retirarán de la obra y no podrán emplearse en ningún lugar de
la misma.
cortes de su instalación las piezas especiales deberán ser
limpiadas de tierra, exceso de pintura, aceite, polvo o cualquier
otro material que se encuentre en su interior- o en las juntas.
Previamente al tendido de un
tramo de tubería se instalarán los
cruceros de dicho tramo, colocándose tapas ciegas provisionales
en los extremos de esos cruceros que no se conecten de inmediato.
Si se trata de piezas especiales con brida, se instalará en esta
una extremidad . a la que se conectará una junta o una campana de
tubo . según se trate respectivamente del extremo liso de una
tuberia o de la campana de una tubería de macho y campana.
Previamente a su instalación y a la prueba a que se sujetarán
junto con las tuberías ya instaladas, todas las piezas especiales
de fierro fundido que no tengan piezas ii viles se sujetarán a
prueba hidrostática individual con una presión de 10 kg/cm . Las
piezas especiales que tengan piezas móviles se sujetarán a
pruebas de presión hidrostática individuales, del doble de la
presión de trabajo de la tuberia a que se conectarán, la cual
todo caso no deberá ser menor de 10 (diez) kg/cm.
•
Durante la instalación de piezas especiales dotadas de bridas, se
comprobará que el empaque de plomo o neopreno que obrará como
sello en las uniones de las bridas, sea del diámetro adecuado sin
que sobresalga invadiendo el espacio del diámetro interior de las
piezas.
La unión de las bridas de piezas especiales deberá efectuarse
cuidadosamente apretando los tornillos y tuercas en forma de
aplicar una presión uniforme que impida fugas de agua . Si durante
la prueba de presión hidrostática a que serán sometidas las
piezas especiales conjuntamente con la tubería a que, se
encuentran conectadas, se observaran fugas deberá desarmarse la
junta para unirla de nuevo, empleando un sello de repuesto que no
se encuentre previamente deformado por haber sido utilizado con
anterioridad.
r*1D 1C ZOYV
La instalación de piezas especiales se medirá en kilogramos con
aproximación a la unidad . Al efecto se determinará directamente
en le obra, previamente a su colocación, el peso de cada una de
las piezas que deberá instalar el contratista según el proyecto.
SASE OE
PA%O
No se estimará para fines de pago la instalación de piezas
especiales que no se haya hecho según los planos.
•
261
de piezas especiales a úrea distancia mayor de (uno)
kilómetro le será estimado y liquidado al contratista de acuerdo
con la especificación 12 .1 .15.
El acarreo
•
La instalación de piezas especiales le será pagada al contratista
el contrato para los
conceptos de trabajo correspondientes.
a los precios unitarios estipulados en
12 .1 .10 . Cajas de operación de válvulas
UEf= INICION
Por cajas de operación de válvulas se entenderán las estructuras
de mamposteria y/o concreto prefabricadas y destinadas a alojar
las válvulas y piezas especiales en cruceros de las lineas de
conducción, facilitando la operación de dichas válvulas.
,
EJECUCION
Las cajas de operación de válvulas serán construidas en los
lugares señalados por el proyecto a medida que vayan siendo
instaladas las válvulas y piezas especiales que formarán los
cruceros correspondientes.
La construcción de las cajas de operación de válvulas se hará
siguiendo los lineamientos señalados en los planos, lineas y
niveles del proyecto.
La construcción de la cimentación de las cajas de operación de
válvulas deberá hacerse previa-ente a la colocación de las
válvulas, piezas especiales y extremidades que formarán el
crucero correspondiente ; la parte superior de dicha cimentación
deberá quedar al nivel correspondiente para que queden
correctamente asentadas y a sus niveles de proyecto, las diversas
piezas.
Las cajas de operación de válvulas se construirán según el plano
de proyecto, y salvo estipulación u órdenes en contrario . serán
de mamposteria común de tabique junteado con mortero de cemento y
arena en proporción 1 :3 . Los tabiques deberán mojarse antes de su
colocación, y disponerse en hiladas horizontales con juntas de
espesor no mayor de 1 .5 (una y medio) cm . Cada hilada horizontal
deberá quedar con sus tabiques desplazados con respecto a
los de
la anterior en tal forma que no exista coincidencia entre las
juntas vert_caies• de las juntas que las forman (cuatrapeado).
i
cuando asi lo señale el proyecto, bien sea por razón de la poca
resistencia del terreno u otra causa cualquiera, la cimentación
de las cajas de operación de válvulas quedará formada por una
losa de concreto simple o armado, de• las dimensiones y
características que se se=,a .len y sobre la cual apoyaran los
cuatro muros perimetrales de la caja, debiendo existir una
correcta liga entre la losa y los citados muros.
262
•
El parámetro interior de los muros perimetrales de las cajas se
recubrirá con un aplanado de mortero de cemento y arena en
proporción de 1 :3
y son un espesor mínimo de 1 .9
tuna)
centimetre, el que será terminado con llana o regla y pulido fino
de comento . Los aplanados deberán ser curados durante 10 (diez)
días con agua . Cuando asi sea necesario se usarán cerchas para la
construcción de
las
cajas y posteriormente para comprobar su
sección . S] el proyecto así lo ordena, las inserciones de
tuberías o extremidades de piezas especiales en las paredes de
las cajas se emboquilla .ran en la forme indicada en los planos.
Cuando asi lo señale el proyecto se construirán cajas de
operación de válvulas de diseno especial, de acuerdo con los
planos y especificaciones.
Cuando asi lo seAaJe el proyecto, las tapas de las cajas de
operación de válvulas serán construidas de concreto reforzado,
siguiendo los lineamientos señalados por los planos del proyecto
y de acuerdo con los siguientes requi.s'itos:
•
A . Los muros de la caja de operación de válvulas serán rematados
por medio de un contramarco formado de fierro ángulo de las
mismas características seAelades por el proyecto para formar el
-arco de la losa superior o tapa de la caja . En cada ángulo de
esquina del contramarco se le soldará un ancla fore-ada de solera
de fierro de las dimensiones señaladas por el proyecto, las que
se fijarán en los muros de la caja empleando mortero de cemento,
para dejar anclado el contramarco . Los bordes superiores del
contramarco deberán quedar al nivel de la losa y del .. terreno
natural o pavimento, según sea el caso.
8 . Por medio de fierro ángulo de las dimensiones y
características señaladas por el proyecto se formará un marco de
dimensiones adecuadas para que se ajuste en el contramarco
instalado en la parte superior de los muros de la caja
correspondiente.
C . Dentro del vano del marco citado en el párrafo anterior se
armará una retícula rectangular u ortogonal formada de alambrbn o
de fierro de refuerzo, según sea lo señalado por el proyecto,
que deberá tener justamente las características ordenadas y nunca .
tendrá material menor del necesario para absorber Ios esfuerzos
por temperatura del concreto, y en general los esfuerzos que se
calculen de acuerdo con el proyecto .
Los extremos del alambrbn o
fierro de refuerzo deberán quedar sujetos y soldados al marco
metálico de la losa.
0 . Ya terminado el armado del retuerzo de la losa dentro del
marco, se colocará concreto de la resistencia señalada por el
proyecto.
E . La cara aparente de la tapa o losa de las cajas de operación
de válvulas deberá tener el acabado que señale el proyecto y
deberá llevar empotrados dispositivos adecuados para poder
263
pescarla y levantarla, o se proveerá de un dispositivo que
permita introducir en
una llave o varilla con la cual se
levantará la losa.
el
•
F. Durante . el
colado de la losa se instalarán los dispositivos
adecuados,
señalados por el proyecto,
para hacer posible
introducir sin levantar esta, las llaves y su varillaje
destinadas a operar las válvulas que quedarán alojadas en la caja
respectiva.
G. Tanto la cara aparente de la losa como los dispositivos
empotrados en la misma deberán quedar en la parte superior al
nivel del pavimento o terreno natural.
Cuando el proyecto lo señale la tapa de las cajas de operación de
válvulas será prefabricada de fierro fundido . Tales tapas serán
proporcionadas por la contratante . Salvo que el contrato estipule
que las suministre el contratista.
Las cajas que vayan a quedar terminadas con una tapa de . fierro
fundido, serán rematadas en sus muros perimetrales con un marco
de diseño adecuado señalado por el proyecto para que ajuste con
la correspondiente tapa o conjunto integral de la tapa.
MEDICIUN
•
La construcción de cajas de operación de válvulas sera medida
para fines de pago en unidades ; se considerará como unidad una
caja totalmente construida ., incluyendo la fabricación y/o
colocación de su respectiva tapa,' que será simplemente colocada
cuando se trate de tapa prefabricada de fierro fundido y
fabricada y colocada cuando sea de concreto . Al efecto se
determinará en la obra el número de cada uno de los tipos de
cajas de operación de válvulas efectivamente construidas de
acuerdo con lo se :,alado por el proyecto_
La excavación del terreno natural, necesaria para la fabricación
de las cajas de operación de válvulas, quedará incluida en la
fabricación de la caja respectiva, así como el relleno posterior
para dejar la caja ya terminada confinada lateralmente por el
terreno natural en que quedará alojada, quedando solamente al
descubierto la tapa de la misma con sus respectivos marco y
contramarco.
BASE DE PAGO
Se incluye el suministro en el lugar de la obra de todos los
materiales que se requieran, considerando un kilómetro de
acarreo, así como la mano de obra y todas las operaciones que
requiera ejecutar el
contratista,
con excepción de las
excavaciones y el relleno.
Los acarreos de materiales en kilómetros subsecuentes al primero,
se pagarán por separado_
264
La construcción de cajas de operación de válvulas, le será pagada
al contratista por unidad, de acuerdo con el tipo de caja, a los
precios unitarios estipulados en el contrato ; para los conceptos
de trabajo correspondientes_
12 .1 .11 . Relleno de excavaciones de zanjas.
OEFINICION
Por relleno de excavaciones de zanjas se entenderá el conjunto de
operaciones que deberá ejecutar el contratista para rellenar
hasta el nivel original del terreno natural o hasta los niveles
señalados por el proyecto, las excavaciones que se hayan
realizado para alojar las tuberías de conducciones a presión y
colectores.
EJECUCION
Con el fin de evitar daños a las tuberías instaladas, ocasionados
por descuido, movimiento de tierras y caída de materiales duros
sobre las mismas, se recomienda proceder al relleno inmediato
después de su instalación y alineamiento, dejando al descubierto
en su totalidad los cruceros y copies de tuberías, hasta
verificar
pruebas hidrostáticas que se hagan necesarias, y
posteriormente a estas se complementará dicho relleno.
las
Mo se deberá proceder a efectuar ningún relleno de excavaciones
srn antes obtener la aprobación por escrito de la supervisión,
pt.ces en caso contrario, ésta podrá ordenar la total extracción
del material utilizado en rellenos no aprobados por la misma sin
que el contratista tenga derecho a ninguna retribución por ello.
,9
La primera parte del relleno se hará inevitablemente empleando en
ella tierra libre de piedras y deberá ser cuidadosamente colocada
y compactada abajo y a ambos lados de las tuberías ; este primer
relleno se continuará hasta un nivel de 30 (treinta) centímetros
por arriba del lomo superior del tubo . Después se continuará el
relleno empleando el producto de la excavación, colocándolo en
capas de 20 (veinte) centímetros de espesor como máximo, que
serán humedecidas y apisonadas.
Cuando en lineas de conducción y colectores no se requiera un
orado de compactación especial, el material se colocará en las
excavaciones a volteo apisonándolo ligeramente, por capas
eucesavas de 20 (veinte) centimetres, a partir del nivel de 30
cm . arriba del lomo de los tubos, dejando sobre ella un montículo
de material con altura de 15
(quino) centímetros sobre el nivel
natural del terreno.
Se utilizarán material A y/o 9 productos de las excavaciones, con
a.;4 acarreo 1 ibre de 20 m .
26.5
Cuando el proyecto así lo señale, el relleno de excavaciones
deberá ser efectuado en forma tal que cumpla con '1as
especificaciones de la técnica " proctor" de compactación, para lo
cual la supervisión ordenará el espesor de las capas, el
contenido de humedad del material, el grado de compactación,
procedimiento, etc ., para lograr la compactación óptima.
La consolidación con empleo de aqua no' se permitirá en rellenos
en que se empleen materiales arcillosos o arcilloarenosos, y a
juicio de la supervisión podrá emplearse cuando se trate de
material rico en terrones o muy arenoso . En estos casos se
procederá a llenar la zanja hasta un nivel natural del terreno
vertiendo agua,sobre el relleno ya colocado hasta lograr en el
mismo un encharcamiento superficial ; al día siguiente, con una
pala se pulverizará y alisará toda la costra superficial del
relleno anterior y se rellenará totalmente la zanja, consolidando
el segundo relleno en capas de 15 (quince) centimetros de
espesor, quedando este proceso sujeto a la aprobación de la
supervisión, quien dictara modificaciones o modalidades.
La tierra,
rocas y cualquier material
sobrante después de
rellenar las excavaciones de zanjas, serán acarreadas por el
contratista hasta el lugar de desperdicios que señale la
supervisión.
•
Los rellenos que se hagan en zanjas ubicadas en terrenos de
fuerte pendiente se terminarán en la capa superficial empleando'
material que contenga piedras suficientemente grandes para evitar
el deslave del relleno motivado per el escurrimiento de las aguas.
pluviales, durante el periodo comprendido entre la terminación
del
relleno de la zanja y la reposición del pavimento
correspondiente.
M!f.QI C IQN
El relleno de excavaciones de zanjas que efectúe el contratista
le será medido para fines de pago en m, con aproximación a la
unidad . Al efecto se medirán los volúmenes efectivamente
colocados en las excavaciones.
El material empleado en el relleno de sobreexcavaciones o
derrumbes imputables al contratista, no sera computado para fines
de estimación y pago.
El acarreo de materiales
producto de bancos de almacenamiento o
de préstamo que se requieran para ser empleados en el relleno de
zanjas„ será medido para fines de pago en m-kilómetro con
aproximación a la unidad.
BASE DE PASO
El relleno de excavaciones de zanjas será pagado de acuerdo con
los conceptos de trabajo correspondientes a los precios unitarios
estipulados en el contrato .
12 .1 .12 . Suministro de tuberías para construcción de líneas de
conducción.
UEF I NI'CION
Se entenderá por suministro de tuberías, el que haga el
contratista, de aquéllas que se requieran para la construcción de
obras de lineas de conducción . La tubería comprende el tubo y su
acoplamiento.
TUSERIAS OE ASBESTO CEMENTO
SUMINISTRO
La tubería de asbesto cemento que suministre el
contratista o
proporcione la supervisión, según
sea
lo estipulado en el
Contrato respectivo,
deberá llenar los requisitos que se indican
en la Norma Oficial Guatemala para "Tubos de Presión de Asbesto
Cemento para Abastecimientos de Agua Potable", como sigue:
OEFINICION
Se entiende por tubos de presión de asbesto-cemento, los
conductos de sección circular fabricados con una pasta de
asbesto y cemento tipo
Portland o Portland Puzolánico, exentos
de materia orgánica, con o sin adición de sílice.
GENEkALIOAOES
•
Los tubos estarán provistos de un sistema de unión especial o de
un sistema de juntas especialmente diseñadas para poder formar,
cuando el caso lo requiera, una tubería continua y que sean
capaces de resistir las presiones de prueba a que se someterán
sin que se presenten fugas en las uniones o juntas . Los tubos de
asbesto-cemento que cumplan con la presente norma serán empleados
para la conducción de agua.
CLASIFICACION
Los tubos de presión de asbesto-cemento serán de un solo grado de
calidad, por lo que respecta a los materiales constituyentes que
intervengan en su fabricación ; tomando en cuenta su presión
máxima interna de trabajo, se clasificarán en las clases ; A-5.
A-7, A-10 y A-14, así como A-Especial.
Cada tubo deberá ser probado en fábrica .
copies, con un coeficiente de seguridad de
pie trabajo especificada, incluyendo los de
la prueba se llevará a cabo sometiendo a
copies durante 5 (canco) segundos.
Cada tubo y cada cople será probado de
segalades en la siguiente tabla :
•
267
así como todos los
3 .5 . veces la presión
la Clase A-Especial;
presión los tubos y
acuerdo con los valores
--------------------------------------------------------------Presión Hidrostática y Prueba en Fábrica
- ---------------------------------------------------------------Clase
p resión de prueba
2
2
kg/cm
kg/cm
----------------------------------------------------------------5
17 .50
7
24 .50
10
35 .00
14
49 .00
Especial
----------------------------------------------------------------La presión de rotura de los tubas no será menor de 5 veces la
nominal-de trabajo en diámetros hasta de 100 mm y de 4 veces en
diámetros de 150 a 900 mm.
Dimensiones y tolerancias . Las dimensiones reales estarán
especificadas en los catálogos de los fabricantes y se les
aplicarán las tolerancias en más y en menos, indicadas en la
tabla siguiente:
----------------------------------------------------------------Dimensiones
Tolerancias
----------------------------------------------------------------Diámetro
Diámetro
Diámetro
Espesor
Largo
Nominal
Internó
Externo
Nominal
en la
Sección de
. enchufe
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
- ----------------------------------------------------------------
50 a
75
100 a 200
+1 .3-0 .8
Hasta 25
Minimo
permitido
+1 .3-0 .8
250 a 350
Diámetro
+1 .3-0 .8
mayores
400 a 500
nominal
+1 .3-0 .8
de 25 mm
600 a 700
-5%
+1 .4-1 .0
750 a 900
+4-2
+1 .5-1 .2
O .60 del
largo
nominal
+5-2 .5
- ----------------------------------------------------------------
•
268
•
Resistencia a la flexión . Cada tubo de asbesto cemento en
diámetro de 50, 60 . 75, 100, 125, 150 y 200 mm deberá probarse a
la flexión de acuerdo con lo consignado en la tabla siguiente:
---------------------------------------------------------------Resistencia Mínima de Flexión
---------------------------------------------------------------Diámetro
interior
A-5
A-7
A-10
H-14
(mm)
(kg)
(kg)
(kg)
(kg)
--------------------------------------------------------------50
90
100
130
150
60
130
150
190
210
75
200
230
290
320
100 370
410
500
640
125
590
720
810
1 lOO
150
880
950
1 300
1 700
200
1 700
1 800
2 600
3 450
----------------------------------------------------------------En diámetros mayores de 200 mm no es necesaria la prueba de
flexión ya que el momento resistente de . la sección es
suficientemente grande.
Resistencia al
aplastamiento .
La tubería deberá tener la
resistencia al aplastamiento indicada en la tabla siguiente:
•
----------------------------------------------------------------Resistencia Mínima al Aplastamiento
=
Diámetro
A-5
A-10
A-7
A-14
(mm)
(kg/m)
(kg/m)
(kg/m)
(kg/m)
- -----------------------------------------------------------------
50
6
60
75
5
5
4
3
3
3
3
3
3
3
4
4
5
6
7
lOO
125
150
'200
250
300
350
400
450
500
600
750
900
450
600
050
300
900
600
300
100
200
450
800
200
600
350
500
650
7
7
7
6
5
5
5
5
5
6
7
7
8
9
11
13
850
400
800
100
850
800
500
500
950
550
150
750
350
406
150
100
10
9
9
8
7
8
8
10
11
12
13
15
16
18
23
29
950
150
050
050
900
050
150
400
300
800
700
050
200
900
650
150
12
12
12
12
13
13
13
16
17
20
22
25
28
33
42
50
650
750
850
950
000
400
850
350
550
100
900
900
850
650
250
300
-----------------------------------------------------------------
•
Resistencia a la presión hidrostática en fábrica . Los tubos
deberán tener la resistencia a la presión hidrostática indicada
en la tabla correspondiente .
269
Reventamiento . De un lote de 30O tubos o fracción, se tomará un
•
tubo para llevar a cabo la prueba de reventamiento a fin de
conocer su coeficiente de seguridad.
Juntas e impermeabilidad . Al realizar esta prueba, en los tubos
no se deberán presentar manchas de humedad ni pasarán gotas de
agua y las juntas no deberán fallar.
Coeficiente de escurrimiento . El coeficiente de escurrimiento
deberá estar de acuerdo con lo especificado por el fabricante en
sus catálogos y no deberá exceder a 5%.
Juntas . Los anillos de hule utilizados como sello en las juntas
de las tuberías de asbesto-cemento deberán cumplir las
especificaciones que para tal efecto existan para su aplicación
en la República Mexicana.
Alcalinidad . El contenido de hidróxido de calcio sin combinar en
la tubería, no deberá ser mayor de 2%.
Acabado . Los tubos no presentarán abolladuras que hagan disminuir
el diámetro interior en más de 5 mm, con relación al diámetro
obtenido en una sección adyacente no afectada . Si llegara a tener
alguna en los extremos del tubo, o sea, en el lugar del enchufe,
ésta no excederá de 2 mm . Los extremos lisos de los tubos deberán
estar cortados según planos normales a los ejes de figura, con
una tolerancia de 3 grados.
•
Inspección . Se inspeccionará cada tubo para verificar que
aparezca la siguiente información ; nombre del fabricante, fecha
de fabricación, clasificación del tubo de acuerdo con la norma,
marca registrada y sello de garantía que lo identifique.
Métodos de prueba . Los métodos de prueba para determinar la
resistencia de la tubería a la flexión, su resistencia al
aplastamiento, a la presión hidrostática y al reventamiento ; de
impermeabilidad,
de coeficiente de escurrimiento
y de
alcalinidad, serán los autorizados por las autoridades
responsables, precisamente para esas pruebas, de acuerdo con la
Norma Oficial vigente.
MEDICION
El suministro de tubería de cualquier tipo para líneas de
será medido para fines de pago por metro lineal, con
conducción,
aproximación de una decimal . Al efecto se determinará
directamente en la obra el número de metros lineales de las
diversas clases y diámetros de tuberías instaladas según el
proyecto, incluyendo en esta medición la longitud de los copies
de unión, cuando los hubiere.
•
No se estimarán para fines de pago las tuberías suministradas por
el contratista que no llenen los requisitos señalados en las
especificaciones que correspondan, según el tipo de tuberías .
suministradas.
Cuando se trate de tuberías de asbesto-cemento . P . V . C ., y
concreto, el suministro de copies y/o anillos de hule para las
juntas quedará incluido dentro de la propia tubería y se medirán
formando parte de la misma.
Los fletes del lugar de compra al lugar de instalación de la
tubería suministrada por el contratista le serán pagados a éste
de acuerdo con lo estipulado en la parte de acarreo del concreto,
así como para el caso de los acarreos clasificados como 'locales'
de acuerdo con los términos estipulados en el contrato
respectivo.
BASE DE PAGO
El suministro de tuberías le será pagado al contratista a los
precios unitarios estipulados en el contrato para los conceptos
de trabajo correspondientes.
12 .1 .13 . Suministro de tuberias para colectores.
TUBERIAS DE CONCRETO
•
Definición Se entenderá por suministro de tuberías de concreto el
que haga el contratista de aquellas que se requieran para la
construcción de redes de colectores de acuerdo con lo estipulado
en el contrato.
Ejecución . Cuando de acuerdo con los términos del contrato
corresponda al contratista suministrar la tubería seAalada en la
especificación anterior, por todos los trabajos que éste haga
para el suministro de tubería sólo
tendrá derecho al pago
correspondiente a los precios unitarios estipulados
en el
contrato para los conceptos de trabajo
señalados en las
especificaciones.
Acarreo . El acarreo de la tubería, incluyendo las operaciones de
carga y descarga se sujetará a los alcances especificados y le
sera estimado y liquidado al contratista a los precios unitarios
estipulados en el contrato para los conceptos de trabajo
señalados en las especificaciones.
Clasificación . Los tubos de concreto para redes de alcantarillado
son de dos tipos:
a)
De
concreto
sin
refuerzo
b) De concreto reforzado
2'71
Tubo de concreto sin refuerzo . Todos los tubos de concreto sin
reforzar serán de un solo grado de calidad y tipo y deberán
cumplir con las siguientes especificaciones:
A. Definición . Se entiende por tubos de concreto sin refuerzo
para alcantarillados, aquellos conductos construidos de concreto
y provistos de un sistema de junteo adecuado para formar en
condiciones satisfactorias una tubería continua.
B. Dimensiones . Las dimensiones de los tubos serán las indicadas
en la tabla del provedor y todos serán de macho y campana.
Salvo que en el contrato se estipulen especificaciones
especiales,
todos los tubos serán de longitud de 100 cm, a 122
cm,
para diámetros de 15 a 45 cm, correspondiendo dicha longitud
a tubo colocado.
C. Tolerancia en las dimensiones . Las variaciones permisibles en
las dimensiones, no deberán exceder de lo especificado en la
tabla, con excepción del espesor de las paredes del tubo, el cual
podrá exceder de la tolerancia en (+), siempre y cuando cumpla
con todas las otras especificaciones de materiales, resistencia,
impermeabilidad, absorción, acabado y curado ; pero esto no será
motivo de aumento en los precios unitarios por el
suministro de
los tubos.
D. Materiales .
El concreto estará constituido por cemento,
agregados pétreos y agua.
•
El cemento será cemento Portland que llene los requisitos de la
norma en vigor, o cemento Portland Puzolana, que cumpla con la
norma en .vigor.
Los agregados llenarán los requisitos de dureza . limpieza,
etcétera, especificados para agregados de concreto.
E. Proporcionamiento . Los agregados, el cemento y el agua se
medirán, graduarán y proporcionarán en forma adecuada para
fabricar los tubos de la calidad y diseño requeridos en estas
especificaciones pudiendo emplearse los aditivos y colorantes que
convengan al 'fabricante . Sin embargo, en ningún caso, la
proporción de cemento Portland contenido en la mezcla será menor
de 350 kg por m, de concreto, para relación agua cemento máxima
de 0 .40.
F. Resistencia al . aplastamiento . La resistencia al aplastamiento
determinada por los métodos de apoyo en tres aristas y de apoyos
de arena.
Variaciones
permitidas en las dimensiones de los tubos de
concreto sin reforzar, para alcantarillado con junta de macho y
campana .
272,
----------------------------------------- ---------------------
I
----------------------------------------------------------------Tra6LH
-------Tamaño
Nominal
diámetro
interno
(mm)
150
200
250
300
380
450
•
Limites permisibles de variación
-------------------------------------longitud
(mm)
+10
+10
+10
+10
+10
+10
diámetro
tubo
o macho
(interior)
(mm)
+5
+6
+7
+8
+8
+8
diámetro
profun
espesor
interno
didad
pared
de la
de la
tubo
campana
campana
(mm)
(mm)
(mm)
------- -------
+5
+6
+7
+8
+8
+8
+6
+6
+6
+6 ,
+6
+6
2 .0
2 .0
2 .0
3 .0
3 .0
3 .0
Los tubos deberán estar substancialmente libres de .roturas y
grietas . Sin embargo, se podrán admitir en la extremidad del
macho del tubo, grietas que no lleguen a un tercio de la
profundidad de la campana o bien que en la campana no lleguen a
los 2/3 (dos tercios) de su profundidad.
•
Los planos de los extremos de los tubos deberán ser
perpendiculares a su eje longitudinal, salvo especificación
expresa en contra.
Los tubos estarán completamente libres de burbujas, laminaciones
o superficies rugosas, que presenten salientes o hendiduras de
ntá s de 3 mm.
Los tubos deberán ser interiormente impermeabilizados con el
producto asfáltico, presentando una superficie libre de
escurrimientos, vetas, combas, gotas, partes sin cubrir u otros
defectos.
La tubería no deberá presentar ninguna fuga durante la prueba
hidróstática . No se considerará como falla la aparición de
humedad en la superficie o do pequeñas gotas que permanezcan
adheridas a la superficie del tubo.
Los tubos serán curados por medio de agua, por medio de vapor o
por medio de películas impermeables hechas con materiales
aprobados, acatando las siguientes recomendaciones:
•
273
•
A. Para el curado por media de . agua los tubos deberán mantenerse
húmedos a base de riego, durante 7 (siete) días si se emplea
cemento Portland normal o 3
(tres) días si el cemento empleado
es de alta resistencia rápida . Se harán 4 riegos diarios.
En el caso de curado por inmersión, los tubos serán sumergidos
completamente en agua después de 8 horas de descimbrados, por un
periodo mínimo de 4 días.
B. Los tubos colocados en los moldes serán curados cubriéndolos
con vapor de agua, hasta que el concreto adquiera un
endurecimiento suficiente . El tubo se mantendrá en contacto con
el vapor húmedo a una temperatura de por lo menos 43 grados y no
mayor de 66 grados, en un periodo de por lo menos 48 horas.
El curado de vapor será continuo, excepto durante el tiempo
necesario para remover las formas de los moldes . Las formas serán
removidas después de 6 (seis) horas de haberse iniciado el
curado.
C. Para efectuar el curado por medio de películas impermeables,
inmediatamente después de que los tubos hayan sido removidos de
sus formas se les aplicará un líquido especialmente fabricado con
ceras y resinas, el cual forma una membrana impermeable en toda
la superficie del tubo que evita la evaporación del agua del
concreto.
La aplicación de la película impermeable se hará por atomización
con bombas o aspersores de mano o compresora, a razón de 4 a 5 m
por litro . La eficiencia de una membrana impermeable se determina
por su poder de retención de humedad, la cual según ensayos de
laboratorio nunca deberá ser menor de un 72% a los siete días.
Cada tramo de tubo llevará una marca en relieve o grabada, de
identificación del fabricante, la cual se localizará cerca de la
campana.
La impermeabilización del tubo se llevará a cabo en la forma
siguiente:
a) Se limpiará perfectamente el interior del tubo, de manera que
quede libre de polvo, grasa o cualquier otra sustancia.
b) El productos asfáltico se aplicará a una temperatura de 25
grados aproximadamente.
c) El producto asfáltico se aplicará con brocha de aire o
aspersor, en una proporción de 0 .5 a 0 .7 litros por metro
cuadrado de superficie.
d) El producto asfáltico se aplicará en dos capas, teniendo
cuidado de no aplicar la segunda capa hasta que se haya secado
perfectamente la primera .
274
Tubos de concreto' reforzado . Se entiende por tubos de concreto
reforzado para colectores, aquellos conductos construidos de
•
concreto reforzado y provistos de un sistema de juntas adecuado
para formar en condiciones satisfactorias una tubería continua.
Los tubos a que esta norma sé refiere se emplean en la conducción
de aguas negras, y pluviales exentas de aceites y substancias
corrosivas.
Especificaciones . Los tubos de concreto reforzado deberán cumplir
las siguientes especificaciones:
A . Diseño
a) El espesor del tubo, el diámetro interior, el área total del
acero de refuerzo y la resistencia del concreto, serán los
estipulados en los catálogos de proveedor.
b) Las juntas de los tubos serán de caja y espiga, salvo cuando
en el terreno exista peligro de que se presenten asentamientos
diferenciales . En este caso la supervisión podrá ordenar que se
fabriquen con juntas de macho y campana, todos los tubos tendrán
longitud útil de 1 .20 m, 2 .40 m, 3 .60 m o 4 .80 m.
c) El refuerzo circunferencial podrá hacerse con anillos o bien
con varilla de acero enrollada helicoidalmente.
d) Espaciamiento máximo de los anillos de centro a centro:
•
En tubos de 120 cm o menores : lO cm . En tubos mayores de 120 cm:
no excederá el espesor del tubo, pero en ningún caso sera mayor
de 15 cm.
e) En todos los tubos de 91 cm de diámetro o mayores, la junta
tendrá un refuerzo circunferencial igual al correspondiente a un
anillo.
f) El recubrimiento mínimo de concreto que deberá llevar el
refuerzo circunferencial será de 25 mm . La tolerancia máxima está
dada por el proveedor.
g) Cuando se use una sola línea de refuerzo circular, se colocará
a .distancias iguales de las superficies exterior e interior del
tubo y cuando se usen dos lineas, una se colocará cerca de la
superficie interior y la otra, de la superficie exterior del
tubo.
h) La línea sencilla de refuerzo elíptico usada en tubos
circulares, se colocará cerca de la superficie interior del lomo
y del lecho bajo del tubo y cerca de la superficie exterior en
los lados del diámetro horizontal del tubo.
•
275
i) Cada línea de refuerzo circular ' estará fija a una jaula o
armazón, que tendrá suficientes barras longitudinales para
mantener la jaula en forma rígida y en posición correcta en el
molde durante el vaciado del concreto . Cuando se tengan dos
lineas de refuerzo estarán unidas entre sí.
j) El
refuerzo longitudinal deberá
especificaciones:
llenar
las siguientes
Espaciamiento máximo de las barras : 30 cm.
Area de refuerzo minima : 1 cm por m.
Número mínimo de barras longitudinales:
.En tubos de 2 .40 m de largo y menores : 6 de 6 .35 mm (1/4') de
diámetro.
En tubos de 2 .40 a 3 .60 m_ de largo : 6 de 7 .94 mm (5/16') . de
diámetro.
En tubos de 3 .60 a 4 .80 m . de largo : 6 de 9 .53 mm (3/8 - ) de
diámetro.
•
k) Los traslapes serán como mínimo de 30 diámetros cuando se usen
varillas de grado estructural y 40 diámetros cuando se usen
alambres estirados en frío . Si los miembros están soldados, las
partes soldadas deberán tener una resistencia a la tensión de por
lo menos 3 675 kg/cm ..
1) Tolerancias de las dimensiones.
B . Materiales . El concreto estará constituido por
agregados pétreos y agua.
cemento,
El cemento será cemento Portland que llene los requisitos de la
norma en vigor, o cemento Portland Puzolana que cumpla con la
norma en vigor.
El refuerzo de acero consistirá en varillas que cumplan con las
especificaciones de la Norma Oficial de Calidad para Barras y
Varillas de Acero Usadas en Concreto Armado en vigor, o bien de
alambre que cumpla con las especificaciones de la norma para
Alambre de Acero para Usos Generales, en vigor.
Los agregados llenarán los requisitos de dureza, limpieza,
etcétera, especificados para agregados de concreto, en la norma,
en vigor_
El agua deberá ser potable_ No deberá contener arcilla ni materia
orgánica, y será de bajo contenido mineral.
276
C . Proporcionamiénto . Los agregados, el cemento y el agua, se
medirán, graduarán y proporcionarán en forma adecuada para
fabricar los tubos de la calidad y diseño requeridos en estas
especificaciones, pudiendo emplearse los aditivos y colorantes
que convengan al fabricante . Sin embargo, en ningún caso la
proporción de cemento Portland contenida en la mezcla sera menor
de 350 kg por m . de concreto, para una relación agua cemento de
0 .382 y máxima de 0 .39.
O . Resistencia al aplastamiento . La resistencia al aplastamiento
determinada por los métodos de apoyo en tres aristas y de apoyos
de arena para tubos de concreto reforzado.
E . Absorción del agua . La cantidad de agua absorbida en las
condiciones estipuladas en la prueba de absorción, no deberá
pasar de un 9% del peso inicial de los pedazos de tubo en seco_
Los tubos deberán estar substancialmente libres de roturas o
grietas . Sin embargo, se podrá admitir en la extremidad del macho
o espiga del tubo, una grieta que no exceda de una longitud de 50
mm, pero que no pase de un tercio de la profundidad de la junta,
o bien, que en la caja o en la campana su extensión no pase de 76
mm a una distancia de su orilla igual a 2/3 de su profundidad.
Los planos de corte en los extremos de los tubos deberán ser
perpendiculares a su eje longitudinal, salvo especificación
expresa en contra.
Los tubas estarán•completamente libres de burbujas, laminaciones
o superficies rugosas, que presenten salientes o hendiduras de
mas de 3 mm_
Los tubos deberán estar interiormente impermeabilizados con
producto asfáltico, presentando una superficie libre de
escurrimiento, vetas, combas, gotas, partes sin recubrir u otros
defectos.
Cada tramo de tubo llevará en relieve o grabado una marca de
identificación del fabricante, indicando además la clase de tubo
que sea (tipo 1 O tipo 11) y la fecha de fabricación_ Los tubos
circulares con refuerzo elíptico tendrán claramente marcada la
palabra "lomo" y "plantilla" en el interior y exterior del tubo
para indicar su posición correcta durante el tendido e
instalación.
La impermeabilización del tubo se llevará a cabo en la forma
siguiente:
A . Se limpiará perfectamente el interior del tubo, de manera que
quede libre de polvo, grasa o cualquiera otra sustancia extraña .
' B . El producto asfáltico se aplicará a una temperatura de 25
•
grados aproximadamente, utilizándose una brocha de aire o esprea
para aplicar una proporción de 0 .6 a 0 .8 litros por m . de
superficie_
C. El producto asfáltico se aplicará en dos manos, teniendo
cuidado de aplicar la segunda hasta que haya secado perfectamente
la primera.
La prueba de las tuberías para alcantarillado se llevará a cabo
en el lugar que de común acuerdo estipulen el contratista o
vendedor . Para el muestreo se procederá en la forma siguiente:
A. Lotes de prueba_ Para la determinación de las pruebas
especificadas se haran lotes de hasta mil piezas de un mismo
diámetro.
B. De cada lote se escogerá un 3% de los tubos, de los cuales se
designarán 1% de los tubos para la supervisión, 1% para el
contratista o vendedor y 1% para una tercería ; los tubos deben
ser marcados para su identificación.
Prueba hidrostática_ En la prueba hidrostática se emplearán tubos
completos y sin defectos aparentes . La prueba se realizará en la
forma que se describe a continuación, en todos los especímenes
del lote de prueba:
•
A. Los tubos serán cerrados en sus dos extremos con tapones de
madera o metal cubiertos de hule, para impedir el paso del agua a
través de' éstos y en las juntas . A uno de los tapones se le
colocará un niple de 19 mm de diámetro, con una rondana de hule y
tuercas para asegurarlo, siempre que sea de madera, o soldado en
caso de ser metal . El objeto es impedir el paso del agua.
B. Este niple se conectará a una bomba o a las tuberías de la red
de agua potable si la presión es suficiente . La presióri será
medida por medio de un manómetro y se aplicará en la forma
siguiente:
352 gr/cm durante 5 minutos
704 gr/cm durante 10 minutos
1 056 gr/cm durante 15 minuto
Tiempo total de la prueba 30 minutos.
Para la prueba de absorción de agua, las muestras que se usen
serán fragmentos de tubo roto procedentes de la prueba a la
compresión, y tendrán de 100 a 150 cm de superficie,
aproximadamente de forma cuadrada y deberán estar libres de
grietas, rajaduras, descascaraduras o bordes astillados . Serán
•
278
marcadas con la misma marca dél tubo de que proceden ; la marca
será pequeña y no cubrirá más del 1% de la superficie total de la
muestra.
•
Las muestras se secarán a peso constante en una estufa a una
temperatura de 110 grados . Se colocarán en un recipiente de
alambre, apretadas, para evitar choques o frotamientos, se
cubrirán con agua destilada o de lluvia y serán calentadas hasta
la ebullición y hervidas durante 5 (cinco) horas, después de lo
cual se enfriará el agua hasta la temperatura ambiente, y se
escurrirán por un minuto las muestras, a las cuales se secará la
humedad superficial por medio de una toalla o papel secante, y se
procederá inmediatamente a pesarlas de nuevo . La absorción deberá
ser calculada coma porcentaje del peso inicial en seco . Se
anotaran separadamente los resultados de cada muestra individual,
con aproximación de 0 .5 y se tomará el promedio de los resultados
de las muestras probadas del lote de prueba.
MEDICION
El suministro de tuberías de cualquier tipo para líneas emisoras,
sera medido para fines de pago, por metro lineal con aproximación
de una decimal . Al efecto se determinará directamente en la obra
el número de metros lineales de los diversos tipos y diámetros de
tuberías instaladas según el proyecto.
•
No se medirán para fines de pago las tuberías suministradas por
el contratista que no cumplan con los requisitos señaladas en las
especificaciones correspondientes al tipo de tubería
suministrada.
Los fletes del lugar de compra al lugar de instalación de la
tubería suministrada por el contratista le serán pagados por
separado de acuerdo con lo estipulado en el contrato.
BASE DE PAGO
El suministro de tuberías le será pagado al contratista a los
precios unitarios estipulados en el contrato para los conceptos
de trabajo correspondientes.
12 .1 .14 . Suministro de válvulas.
DEFINICION
Se entenderá por suministro de válvulas, el que haga el
contratista o, de las que se requieran para la construcción de
las líneas de conducción, según lo señale el proyecto.
Clasificación . Las válvulas que generalmente se utilizan en las
obras de abastecimiento de agua potable se clasifican como sigue:
•
1 . De seccionamiento .
279
2. De ' retención (check)
3. Eliminadores de aire . y de admisión y expulsión.
4. Aliviadoras de presión.
VALVULAS DE SECCIONAMIENTO
Las válvulas de seccionamiento generalmente empleadas en obras de
abastecimiento de agua potable son del tipo compuerta y Valflex
(con cámara flexible).
Las de tipo compuerta se clasifican por la construcción de ésta y
por el tipo de asiento como sigue:
A. De vástago fijo, con disco sólido y asiento inclinado.
B. De vástago fijo, con doble disco y asientos inclinados.
C. De vástago fijo, con doble disco y asientos paralelos.
Especificaciones generales . Las válvulas de seccionamiento que
suministre el contratista, según lo pactado en el contrato
respectivo, deberán llenar los requisitos mínimos de calidad
previstos por el proveedor.
VALVULAS DE RETENCION (CHECK)
Especificaciones generales . Las válvulas de retención que
suministre el contratista, según lo acordado en el contrato
respectivo, deberá satisfacer los requisitos mínimos de calidad
previsos por el'proveedor.
Clase de fundición . Para la fabricación del cuerpo de las
válvulas de retención se utilizará fierro fundido gris al horno
eléctrico que produzca un material resistente, debiendo
satisfacer los requisitos químicos y físicos indicados en la
especificación 56-02 .2
VALVULAS ELIMINADORAS DE AIRE
Definición y clasificación . Se entenderá por suministro de
válvulas eliminadoras de aire el que realice el contratista, de
acuerdo con lo indicado principalmente en los proyectos de
conducciones de agua . Los tipos que se pueden suministrar son los
siguientes:
A. Válvulas eliminadoras de aire.
B. Válvulas de aire y vacío
C. Válvulas combinadas de alivio de aire.
280
Especificaciones generales.
•
A . Válvulas eliminadoras de aire.
Las válvulas eliminadoras de aire (generalmente las más usadas en
conducciones) que suministre el contratista, según lo indicado en
el contrato respectivo, deberán satisfacer los siguientes
requisitos:
a) Cuerpo y tapa . Será de fierro fundido gris de grano fino
uniforme, sin arenas e impurezas.
b) Flotador . Será de acero inoxidable.
c) Asientos . Serán de nitrilo de hule (Buna-N).
d)
Accesorios interiores . Todas las partes interiores de las
válvulas eliminadoras de aire, tales como el perno de la palanca,
la chaveta y tornillos, serán de bronce de alta calidad y de
acero inoxidable.
B . Válvulas eliminadoras y de admisión de aire combinadas.
El suministro de válvulas de admisión y expulsión de aire y las
combinadas que contribuyen a obtener seguridad de buen
funcionamiento de conducciones constituidas por tuberías de
acero, principalmente para diámetros superiores 'a 500 mm, de
diversas patentes, deberán ser previamente aprobadas por la
supervisión,
la cual efectuará todas las pruebas que considere
necesarias para decidir su aceptación.
VALVULAS ALIVIADORAS DE PRESION
Definición . Se entenderá por suministro de válvulas aliviadoras
de presión el que realice el contratista, de acuerdo con lo
indicado en los proyectos de conducciones y estaciones de bombeo,
para la protección del equipo de bombeo, tuberías y accesorios.
Clasificación . Los tipos de válvulas aliviadoras de presión por
suministrar, pueden ser de los siguientes tipos:
A. Válvulas de resorte en ángulo recto . Deben operar
automáticamente por acción de piloto interno, descargando a la
atmósfera . Los diámetros por utilizar pueden ser de 25, 88, 50 y
60 mm, para ámbitos de presión de 1 .4 a 3 .5, 3 .5 a 12 .6 y 12 .6 a
42 .0 kg/cm.
B. Válvulas de control hidraúlico y operación externa automática.
Estarán provistos de 2 válvulas piloto y una válvula de aguja, y
pistón en la cámara de mando o potencia . Los diámetros por
utilizar pueden variar de 100 a 760 mm, con bridas para presión de
trabajo de 17 .5 kg/cm .
•
281
r
•
C. Válvula de control hidraúlico y eléctrico . Su construcción es
semejante a la válvula de control hidraúlico y operación externa
automática, funcionando en la misma forma en el caso de arranque
del equipo de bombeo por la operación del piloto hidraúlico . En
el caso de parada, debe accionar la válvula piloto eléctrica para
abrir la válvula de control antes de que el agua retroceda, para
después cerrar lentamente, debiendo ser ajustable el tiempo de
cierre . Los diámetros varían de 100 a 760 mm . con bridas para
presión de trabajo de 17 .5 kg/cm.
Especificaciones generales . Las válvulas aliviadoras de presión,
denominadas también en los proyectos de conducciones a bombeo
como válvulas de alivio contra sobrepresiones producidas por
golpe de ariete ; que suministre el contratista, según lo pactado
en el contrato respectivo, deberán satisfacer los siguientes
requisitos:
A. Válvulas de resorte en ángulo recto . Generalmente son las que
se utilizan con más frecuencia en las conducciones en que
intervienen diámetros menores de 500 mm . Todo el cuerpo será de
bronce y el empaque de cuero.
B. Válvulas de control hidráulico e hidráulico y eléctrico . El
cuerpo de la válvula deber ser principalmente en forma de globo
lo que permitirá que la válvula se encuentre balanceada
interiormente para que no se produzcan deformaciones sobre sus
partes móviles, lo que facilita su operación permitiendo un
control más preciso . El cuerpo de la válvula será de fierro
fundido gris de grano fino y uniforme, sin arena e impurezas •y
deberá satisfacer lo indicado en la especificación prevista para•
válvulas de seccionamiento.
Las bridas de la válvula se suministrarán fabricadas para
soportar un ámbito de presiones de 12 .6 a 21 .0 kg/cm.
La válvula se suministrará con un vástago que indique la posición
de abertura del pistón ; además, el diseno de la válvula deberá .
permitir efectuar su inspección y reparación desmontándola
internamente sin quitar el cuerpo de la válvula de la línea.
Las partes de bronce satisfarán el requisito del bronce 85-5-5-5.
Protección anticorrosiva . Todas las partes de fierro fundido
estarán debidamente pintadas en todas sus superficies con 2 manos
de pintura metálica de base asfáltica de buena calidad.
Pruéba . Cuando lo requiera la supervisión, antes del envío de las
válvulas se verificará su calidad por medio de su representante,
efectuando una prueba simulada de campo y una prueba hidrostática
del doble de la presión máxima a que estará sujeta según el
proyecto .
•
282
MEDICION
El suministro de válvulas se medirá en unidades, al efecto se
determinará directamente en la obra el número de válvulas de los
diferentes diámetros, tipo y presión de trabajo, suministrados
según el proyecto.
BASE DE PAGO
El suministro de válvulas medidas en la forma que se señalan en
el inciso anterior, le será estimado y pagado al contratista a
los precios unitarios estipulados en el contrato para los
conceptos de trabajo correspondientes.
12 .1 .15 Suministro de piezas especiales.
DEFINICION
Se entenderá por suministro de piezas especiales el que haga el
contratista o bien la supervisión, de 'aquellos accesorios
fabricados con fierro fundido o resinas a base de P .V .C ., para
conducciones.
SUMINISTRO DE PIEZAS ESPECIALES DE FIERRO FUNDIDO
Definición . Se entenderá por suministro de piezas especiales de
fierro fundido el que haga el contratista o bien la supervisión,
de aquellos accesorios de fierro fundido para conducciones.
Especificaciones generales . Las piezas especiales que suministra
el contratista o bien la supervisión, según lo pactado en el
contrato respectivo, deberán llenar los siguientes requisitos:
A. Todas las piezas especiales se fabricarán con fierro fundido
gris, de grano fino o uniforme en lingotes que llenen los
requisitos de la A .S .T .M.
B. La fundición para la fabricación de estas piezas deberá ser
sana, limpia, sin arena o impurezas y fácilmente maquinable.
C. Las piezas especiales terminadas tendrán las mismas
características que la fundición y estarán terminadas en forma
tal que tengan una apariencia lisa, sin rugosidades, huecos o
grietas.
Por ningún motivo se permitirán grietas, burbujas, rugosidades,
etc ., ni el relleno de las mismas con soldadura o cualquier otro
material.
O . La calidad de la fundición que se emplee en la fabricación de
piezas especiales, deberá ser tal que llene Ios requisitos que
ser,alan en la prueba .
•
283
Bridas . Las bridas deberán ser del mismo material de las piezas
especiales para unirlos entre si, por medio de empaques adecuados
y tornillos.
Se fabricaran de cára plana . con un número de perforaciones que
sea múltiplo de dos ; las perforaciones nunca se harán en los ejes
horizontales o verticales de la pieza correspondiente, sino que
se colocarán de tal manera que sean simétricas con respecto a
ellos.
Maquilado de las bridas . Las bridas de piezas especiales de 304 .8
mm de diámetro nominal interior y menores que tengan un acabado
áspero y rugoso y su espesor sea 3 .2 mm mayor que el especificado
en las tablas, se deberán maquinar hasta que su espesor sea
correcto, aceptándose una tolerancia de 1 :6 mm en más . Las bridas
de piezas de diámetros nominales exteriores de 355 .6 mm a 609 .6
mm y que estén en las mismas condiciones que las anteriores, pero
con un espesor 4 .8 mm mayor del especificado, también se
maquinaran hasta alcanzar el espesor correcto con una tolerancia
de 1 .6 mm en más.
Las bridas de piezas de diámetros nominales de 762 .0 mm y mayores
que estén en igualdad de condiciones que los casos anteriores y
su espesor sobrepase el especificado en 6 .4 mm también se
maquinarán hasta el espesor que se acepta de 3 .2 mm de tolerancia
en más.
•
Cuando se tengan tornillos menores de 44 .5 mm de diámetro nominal
las perforaciones serán 3 .2 mm mayores que el mencionado diámetro
nominal.
Tornillos . El material de los tornillos deberá ser acero ; la
cabeza hexagonal estándar sin acabado y las tuercas también de
acero con dimensiones 'hexagonal estándar', sin acabado . Tanto
los tornillos como las tuercas deberán satisfacer respectivamente
las especificaciones dadas en las normas vigentes para tal
efecto . Juntas Gibault . Las juntas Gibault serán fabricadas con
material de fundición igual al empleado en las piezas especiales
y que cumplirá con los requisitos, sujetándose en dimensiones y
tolerancias a lo consignado en los dibujos y valores de los
planos V .C .2067 y V .C .2068.
Las juntas Gibault-reducción o de otro tipo serán sometidas a la
previa consideración y aprobación de la supervisión.
Juntas universales . Las juntas universales GPB serán fabricadas
con material de fundición igual al empleado en las piezas
especiales de fierro fundido.
La junta universal GPB, estará constituida por un barril y una
brida de fierro fundido, 2 empaques de hule natural, birlos de ,
doble rosca y tuercas . El número de birlos será de 2, para
diámetros de 51, 64 y 75 mis, ; de 4 para 100, 150 y 200 mm de
284
diámetro ; de 6 para 250, 300 y 350 mm ; de 8, para diámetros de
400 y 450 mm, y finalmente, de 10 para 500 y 600 mm de diámetro.
El número de tuercas será el doble del número de birlos.
Las' juntas universales GPB se unen a la brida de piezas
especiales y de válvulas de fierro fundido.
MEfl ICION.
El suministro de piezas especiales de fierro fundido, bridas y
juntas universales GPB, será medido para fines dE pago en
kilogramos con aproximación a la unidad . Al efecto se determinará
directamente en la obra el peso de cada una de las piezas con la
limitación maxima indicada en estas especificaciones.
El suministro de juntas Gibault será medido para fines de pago
por unidad, para cada diámetro.
El suministro de piezas especiales o conexiones de PVC será
medido en unidades para lo cual se determinarán directamente en
la obra las cantidades de cada tipo y diámetro de las piezas
suministradas.
No se medirán para fines de pago las piezas que no se ajusten a
las especificaciones o que resulten defectuosas al efectuar las
pruebas.
BASE DE PAGO.
•
El suministro de piezas especiales de fierro fundido, bridas,
juntas Gibault, juntas universales GPB, y piezas especiales de
PVC medidas como se indica en los incisos anteriores, le serán
pagadas al contratista a los precios unitarios pactados en el
contrato para los conceptos de trabajo correspondientes.
Los empaques y tornillos requeridos en la instalación de las
piezas especiales y bridas se pagarán por separado a los precios
estipulados en el contrato.
12 .1 .16 Suministro de brocales, tapas y rejillas de fierro
fundido.
DEFINICION.
Se entenderá por acarreo de brocales, tapas y rejillas de fierro
fundido para sistemas de alcantarillado, la transportación de
éstos desde el sitio en que la supervisión se los entregue al
contratista o desde la fábrica o lugar de compra, cuando sean
suministrados por este último, hasta el sitio de su utilización.
en las obras objeto del contrato, incluyendo las maniobras
respectivas de carga y descarga.
•
285
EJECUCION.
•
Cuando de acuerdo con lo señalado por el contrato corresponda al
contratista suministrar los brocales, tapas y rejillas de fierro
fundido, los fletes del lugar de compra o fabricación, hasta el
sitio de su instalación en las obras objeto del contrato, le
serán pagados al contratista por el sistema de "administración",
cuando tales acarreos queden fuera de la clasificación de acarreo
local definida en la especificación siguiente, y como base de
pago se tomarán las tarifas de transportación vigentes.
Por acarreo local se entenderá la transportación que ejecute el
contratista, bien sea empleando medios de transporte propios o
subcontratados a un tercero y con las limitaciones siguientes:
A. Acarreos realizados en las inmediaciones de las obras objeto
del contrato y dentro de una distancia igual o menor que la
específicamente seg alada por el contrato correspondiente, como
límite de acarreo local.
B. Acarreos a distancias iguales o menores que 50 (cincuenta)
kilómetros empleando las vías de comunicación más cortas
pavimentadas que existan en la región, salvo que el contrato
estipule otra distancia limite.
C. Acarreos realizados en vías de comunicación que no estén
asfaltadas, brechas, etcétera, y para las cuales no estén
establecidas tarifas de transportación aprobadas.
•
Invariablemente, en todo contrato deberá especificarse lo que
para los fines del mismo se entenderá como limitación de acarreo
local, señalando asimismo las tarifas o precios unitarios a que
se sujetarán los acarreos locales.
Cuando la supervisión proporcione los brocales, tapas y/o
rejillas de fierro fundido al contratista, su acarreo dentro del
primer kilómetro, incluyendo las operaciones de carga y descarga
que se requieran, quedará comprendido dentro de los precios
unitarios correspondientes a los conceptos de trabajo que amparan
la instalación de los mismos en las obras objeto del contrato.
El contratista debera tomar todas las medidas encaminadas a
impedir que durante su transporte y demás maniobras de carga,
descarga y estiba, los brocales, tapas y rejillas de fierro
fundido sufran deterioros . Los daños y deterioros que sufran por
causas imputables al contratista, deberán ser reparados por su
cuenta y cargo, a la entera satisfacción de la Supervisión.
MEDICION.
De acuerdo con lo señalado en el apartado 12 .1 .16 los acarreos que
efectúe el contratista y que deban ser pagados por el régimen de
"administración" se medirán para fines de pago de acuerdo con la
•
286
tarifa . vigente . Previamente a la transportación el contratista
deberá informar a la Supervisión sobre dicha modalidad, para que
ésta la apruebe, si procede.
El acarreo de los brocales, tapas y/o rejillas de fierro fundido
a distancias mayores que un kilómetro, dentro de distancias de
acarreo local, medidas desde el sitio en que la supervisión se
las entregue al contratista hasta el sitio de su instalación en
las obras objeto del contrato, será medido para fines de pago en
toneladas-kilómetro, con aproximación de una decimal, ,
entendiéndose por tonelada kilómetro el acarreo de una tonelada
de peso a una distancia de un kilómetro . Al efecto se medirán
directamente en la obra el número y tipo de piezas efectivamente
instaladas de ' acuerdo con el proyecto, determinándose su
correspondiente peso en toneladas con aproximación de una decimal
y midiéndose la distancia de acarreo efectuado en kilómetros'
completos .
La fracción de kilómetro que resultare será
considerada como unidad entera.
Cuando por órdenes de la supervisión, los brocales, tapas y/o
rejillas de fierro fundido que arriben a la localidad de las
obras objeto del contrato deban ser estibadas provisionalmente en
almacenamientos predeterminados por la . misma y posteriormente
transportados hasta el sitio de su instalación, esta segunda
maniobra de transportación será medida para fines de pago en los
mismos términos de los incisos anteriores, considerando además el
pago de las maniobras de carga y descarga en el precio unitario
del primer kilómetro.
•
Todas las distancias de acarreo serán precisamente medidas sobre
la ruta más corta que sea transitable, o bien aquella que haya
autorizado la Supervisión.
BASE DE PASO .,
No serán estimados para fines de pago los acarreos de los
brocales, tapas y/o rejillas de fierro fundido que hayan sido
colocados fuera de los sitios señalados por el proyecto, ni las
que se requieran para reposición de piezas defectuosamente
instaladas.
Los acarreos de brocales, y/o rejillas de fierro fundido que de
acuerdo con lo estipulado por el contrato sean considerados como
"acarreos locales', le serán pagados al contratista a los precios
unitarios estipulados en el contrato para los conceptos de
trabajo correspondientes, en los que quedarán incluidas las
maniobras auxiliares de carga, descarga y estiba.
Los acarreos de brocales, tapas y/o rejillas de fierro fundido
que de acuerdo con lo estipulado, no se consideren como . -acarreos
locales", serán pagados por el régimen de "administración"
287
12 .1 .17 . Traspaleo y_ sobreacarreo del material producto de
excavaciones y de banco de prestramo.
•
Para este concepto ver descripción en apartados 12 .2 .5 y 12 .2 .6.
12 .2 .
Edificaciones.
12 .2 .1 .
Desmonte.
DEFINICION.
Despeje de la vegetación existente en el derecho de vía de líneas
de conducción y emisores, Areas de construcción de estructuras de
estaciones de bombeo, así como en las Areas destinadas a bancos,
con objeto de evitar la presencia de materia vegetal en la obra,
impedir daños a la misma y permitir buena visibilidad, de acuerdo
con lo fijado en el proyecto . Comprende la ejecución de
cualquiera de las operaciones siguientes:
a) Tala, que consiste en cortar los Arboles y arbustos.
b) Roza, que consiste en quitar la maleza, hierba, zacate o
residuos de las siembras.
c) Desenraice, que consiste en sacar los troncos o tocones con
raíces o cortando éstas.
d) Limpia y quema, que consiste en retirar el producto' -del
desmonte al lugar que se indique para estibarlo y quemar . lo no
utilizable.
EJECUCION.
Para fines de desmonte se consideran en estas Especificaciones
los siguientes tipos de vegetación.
a) Manglar
b) Selva o bosque
c) Monte de regiones Arida o semiáridas
d) Monte de regiones desérticas, zonas cultivadas o de pastizales
La vegetación tipo manglar es la constituida predominantemente
por mangles y demás especies de raíces aéreas, típicas de los
esteros y pantanos de los climas cálidos.
•
La vegetación tipo selva es la constituida predominantemente por
árboles típicos de las zonas bajas y cálidas ; ejemplos de
vegetación selvática las siguientes variedades : palmeras, amates,
chicozapotes, aceibas, caobas, mangos, cedros, parotas, cerones,
288
chatas y chijoles . La vegetación tipo bosque es la constituida
predominantemente por árboles típicos de las zonas altas de clima
templado o frío ; son ejemplos de vegetación de zonas boscosas las
siguientes variedades : pinos, madroños, oyameles, abedules,
piñoneros, encinos y eucaliptos.
La vegetación de monte de regiones áridas o semiáridas, es la
constituida predominantemente por árboles de poca altura y
diámetro reducido y por arbustos . Ejemplos de esta vegetación
son : mezquites, pirules, tejocotes, huizaches y espinos.
La vegetación de monte de regiones desérticas, zonas cultivadas y
de pastizales
se
caracteriza por
estar
constituida
predominantemente por cactáceas, vegetación de sembradío o
zacatales, respectivamente . Ejemplos de este tipo de vegetación
son : sahuaros, órganos, nopales, biznagas, candelillas, guayules,
gobernadoras, ocotillos, mezquitillos, pitahayas y magueyes;
sembradíos de maíz, trigo, arroz, cebada y caña ; zacate y
herbáceas.
•
Las operaciones de talar, rozar, limpiar y quemar, como se
definen en este capítulo, se ejecutarán en toda el área de zonas
de captación, depósitos y otras estructuras o parte de ellas,
según lo fije el proyecto ; igualmente se ejecutarán estos
trabajos en la superficie limitada por las líneas trazadas cuando
menos a un (1) metro fuera de los ceros de los canales y
contracunetas y de las zonas que limitan los préstamos, bancos y
otras superficies fuera del derecho de vía de conducciones y
emisores que la supervisión ordene desmontar . Estos trabajos
deberán ejecutarse de manera que se asegure que toda la materia
vegetal proveniente del desmonte quede fuera de las zonas
destinadas a la construcción.
La operación de desenraizar como se define en este capítulo, se
ejecutará por lo menos en las zonas de captación de manantiales.
áreas de construcción de estaciones de bombeo, en líneas de
conducción y emisores, en las superficies limitadas por líneas
trazadas a un (1) metro fuera de los ceros para : cortes,
terraplenes con espesor menor de un (1) metro, canales y
contracunetas y zonas de préstamos, bancos y otras superficies en
que se efectúe el desenraice . Este trabajo deberá ejecutarse de
tal manera que se asegure la eliminación completa de la materia
vegetal, para que no se revuelva con el material destinado a la
construcción.
Las Operaciones de desmonte podrán hacerse a mano o con máquina.
Cuando se hagan a mano, el corte de los árboles deberá quedar a
una altura máxima sobre el suelo . de setenta y cinco (75)
centímetros y el de los arbustos a cuarenta ('O) centímetros,
excepto en las superficies en que deba efectuarse el desenraice.
Todo el material aprovechable proveniente del desmonte, deberá
ser estibado en los sitios que indique la supervisión ; la materia
vegetal no utilizable, salvo indicación en contrario, deberá ser
quemada tomando las providencias necesarias para no provocar
•
289
incendios en los bosques . En caso de que la quema por seguridad
para bosques o propiedades vecinas o por cualquier otro motivo,
no pueda hacerse de inmediato, el material destinado a ser
eliminado en esta forma se depositará en lugares ; y en su
oportunidad será quemado.
•
$.
Las operaciones de desmonte deberán efectuarse invariablemente en
forma previa a los trabajos de construcción con la anticipación
necesaria para no entorpecer el desarrollo de éstos.
El proyecto indicará los árboles o arbustos que deberán
respetarse ; en este caso, el contratista deberá tomar las'
providencias necesarias para no dañarlos.
Los danos y perjuicios a propiedad ajena, ocasionados por
trabajos de desmonte ejecutados indebidamente . dentro o fuera del
derecho de vía, serán de la responsabilidad del contratista.
Cuando exista material aprovechable producto del desmonte, tal
como árboles y arbustos, la supervisión gestionará de las
autoridades competentes que dicho material quede en beneficio del
propietario afectado, reconociendo que esos materiales, cuando no
exista propietario, pasen a poder de la Dependencia del Ejecutivo
a la que corresponda atender a este respecto, según las
disposiciones legales en vigor.
MEDICION.
El desmonte se medirá tomando como unidad la hectárea . El
resultado se considerará con una (1) decimal.
Previamente Al desmonte, la superficie por desmontar se dividirá
en tramos de características de vegetación semejante, según los
tipos indicados en los párrafos anteriores
La densidad de vegetación, para el desmonte se determinará en
cada subtramo, relacionando la sección neta total de madera de
los troncos de árboles y arbustos por hectárea, con la densidad
máxima del cien por ciento (100%) correspondiente a cien (100)
metros cuadrados de sección neta de madera por hectárea . La
sección neta de cada árbol se determinará •a uno punto cincuenta
(1 .50) metros y la de los arbustos a sesenta (60) centímetros de
altura sobre el nivel del suelo.
No se medirá el desmonte de las áreas que el contratista haya
desenraizado contraviniendo lo fijado en el proyecto.
En el caso de que la quema de material vegetal no aprovechable.
depositado en el lugar fijado por la supervisión, no haya podido
ejecutarse de inmediato, se medirá únicamente un avance del
noventa por ciento (90%) del desmonte ejecutado . Cuando se haga
la quema y se terminen totalmente los trabajos del desmonte, se
medirá el diez por ciento (10%) faltante.
290
•
El desmonte, por unidad de obra terminada, se medirá tomando como
unidad la hectárea . No se dividirá el desmonte en tramos con
caracteristicas de vegetación semejante según su tipo, ni en
subtramos con densidad de vegetación sensiblemente uniforme, ni
se determinará la densidad de vegetación en los subtramos . El
resultado se considerará con una (1) decimal.
BASE DE PAGO.
El desmonte se pagará a los precios fijados en el contrato para
la hectárea con densidad de ciento por ciento (100%) de cada uno
de los tipos de vegetación . Estos precios unitarios incluyen
todos los trabajos necesarios para ejecutar las operaciones de
tala, roza, desenraice, limpia y quema.
El pago del desmonte, por unidad de obra terminada, es decir sin
clasificar la vegetación, comprendiendo uno, algunos o todos los
tipos de vegetación indicados, independientemente de la
proporción y densidad en que intervenga cada uno de ellos, se
hará al precio fijado en el contrato para la hectárea . Este
precio unitario incluye todos los trabajos necesarios para
ejecutar las operaciones de tala, roza . desenraice, limpia y
quema.
12 .2 .2 .
Despalme de banco de prestamo y areas para estaciones
de bombeo.
DEFINICION.
•
Se entenderá por despalme la remoción de las capas superficiales
de terreno natural cuyo material no sea aprovechable para la
construcción, que se encuentren localizadas sobre los bancos de
préstamo y superficies requeridas para estructuras . También se
entenderá por despalme la remoción de las capas de terreno
natural que no sean adecuadas para la cimentación de estructuras
o desplante de un terraplén.
Se denominará banco de préstamo el lugar del cual se obtengan
materiales naturales que se utilicen en la construcción de las
obras.
EJECUCION.
Previamente a este trabajo, la superficie de despalme deberá
haber sido desmontada según las estipulaciones del apartado
12 .2 .1 . según el caso.
El material producto del despalme deberá ser retirado de la
superficie del banco de préstamo que se va a explotar y colocado
en la zona de libre colocación .
•
291
Se entenderá por zona de libre colocación la faja de terreno
comprendida entre el perimetro del banco de préstamo y una línea
paralela a éste distante 60 (sesenta) metros.
•
MEDICION.
La medición de los volúmenes de materiales excavados pára
efectuar el despalme se hará tomando como unidad el metro cúbico
y empleando el método de promedio de áreas extremas . El resultado
se considerará en unidades completas.
En el caso de que el material producto del despalme deba ser
retirado, por condiciones del proyecto . de la zona de libre
colocación, la distancia del acarreo se medirá a partir . de la
línea del banco de préstamo hasta el centro de gravedad del banco
de desperdicio.
BASE DE PAGO.
El despalme de los bancos de préstamo medidos según la
especificación anterior, se pagará al contratista al precio
unitario fijado en el contrato para los conceptos de trabajo
correspondientes.
El movimiento del material producto del despalme fuera de la zona
de libre colocación le será pagado al contratistá de acuerdo con
lo estipulado en el apartado 12 .2 .5.
•
12 .2 .3_
Excavación para estructuras de estaciones de bombeo.
DEFINICION.
Remoción y extracción de materiales . efectuados de acuerdo con lo
fijado en el proyecto para desplantar o alojar una estructura.
EJECUCION.
Al efectuar la remoción de material, producto de las
excavaciones, a la zona de libre colocación, deberá disponérsele
de tal forma que no interfiera con el desarrollo normal de los
trabajos y la conservación de dichas excavaciones por el tiempo
que se requiera para la construcción satisfactoria de las
estructuras correspondientes.
El proyecto fijará el que las excavaciones para estructuras deban
ejecutarse a mano o con máquina . En este último caso, el equipo
de construcción será previamente autorizado por la supervisión.
Cuando el pago se haga por unidad de obra terminada . no se
requerirá la autorización anterior.
•
•
Se entenderá por zona de colocación libre la comprendida entre
alguna, algunas o todas las lineas de intersección de los planos
de las excavaciones con la superficie del terreno y las líneas
paralelas a ellas distantes 20 (veinte) metros_
Cuando el lecho de roca o suelo de cimentación sea distinto de
los previstos en el proyecto, no se iniciará el desplante hasta
que esté elaborado el nuevo proyecto.
Cuando el proyecto fije que las paredes de la excavación puedan
servir de molde a un colado, sus dimensiones no deberán excederse
en más de 10 (diez) centímetros respecto a las fijadas en el
proyecto . En caso de que se excedan de dicho limite será forzoso
poner moldes.
Cuando las excavaciones no vayan a cubrirse con concreto o
mamposterías, se harán con las dimensiones mínimas requeridas
para alojar o construir las estructuras, con un acabado esmerado
hasta las líneas o niveles previstos en el proyecto, con una
tolerancia de exceso de 25 (veinticinco) cm al pie de los taludes
que permita la colocación de formas para concreto cuando esto sea
necesario . La pendiente que deberán tener los taludes de estas
excavaciones será determinada en la obra, según la naturaleza o
estabilidad del material excavado, considerándose la sección
resultante como sección de proyecto.
•
Cuando la cimentación deba hacerse en un lecho de roca o suelo
que pueda ser afectado rápidamente por el intemperismo, las
excavaciones deberán suspenderse a quince (15) centímetros,
aproximadamente, arriba del nivel de desplante . La excavación de
esta capa deberá hacerse inmediatamente antes
de ejecutar la
obra.
Salvo indicación en contrario, se utilizarán los materiales
producto de la excavación, en el relleno de la misma ; los
materiales sobrantes deberán utilizarse o desperdiciarse,
depositándolos en el lugar y forma fijados en el proyecto.
Los taludes serán acabados ajustándose a las secciones fijadas en
el proyecto . Las piedras sueltas, derrumbes y en general el
material inestable, serán removidos . Cuando las paredes se usen
como moldes, las raíces, troncos o cualquier materia orgánica que
sobresalga, deberán cortarse al ras.
De acuerdo con lo fijado en el proyecto, se construirán las obras
de protección necesarias para evitar derrumbes o inundaciones de
las excavaciones.
Las obras auxiliares necesarias para ejecutar la excavación en
seco, es decir, sin tirante de agua, se deberán hacer hasta donde
convenga económicamente .
•
293
•
En los casos en que no pueda drenarse la excavación por gravedad
y se requiera bombeo' para
ejecutarla
económicamente, el
contratista sometará previamente a la aprobación de lá
supervisión el equipo de bombeo que pretenda emplear, el cual
deberá trabajar a la capacidad normal de . acuerdo con sus
características y las condiciones locales . Cuando el pago de las
excavaciones se haga por unidad de obra terminada, no se requiere
la aprobación anterior.
El fondo de las excavaciones deberá drenarse en la forma fijada
en el proyecto.
El fondo de las excavaciones deberá quedar en la forma que fije
el proyecto y estará limpio de raíces, troncos o cualquier
material suelto, a menos que
proyecto indique otra cosa.
el
Las grietas y oquedades que se encuentren en el lecho de . roca o
suelo de cimentación, se rellenarán con concreto, mortero o
lechada de cemento.
Cuando la supervisión autorice el uso de explosivos deberá
evitarse aflojar el material más allá de la superficie teórica
fijada en el proyecto . El material inestable deberá removerse y
depositarse en el lugar indicado por la supervisión.
Cuando en las excavaciones se requiera la compactación para
superficie de desplante u otra obra auxiliar, ésta se ejecutará
de acuerdo con lo fijado en el proyecto.
•
MEQICION.
La medición de los volúmenes excavados se hará tomando como
unidad el metro cúbico . Al efecto se determinará directamente de
las excavaciones el volumen de los diversos materiales excavados
de acuerdo con las secciones de proyecto.
Los volúmenes de excavaciones para estructuras se considerarán de
acuerdo con una (1) de las dos (2) modalidades que se indican a
continuación:
a) Para cualquier profundidad, a partir del borde más bajo del
terreno original, se verificará en la excavación misma, tomando
como base los volúmenes fijados en el proyecto, con las
modificaciones en más o en menos que sean autorizadas por la
supervisión.
b) Para cualquier profundidad, por unidad de obra terminada,
serán precisamente los fijados en el proyecto, .independientemente
de lo que en realidad ejecute el contratista por convenir a sus
intereses, por el procedimiento que haya adoptado o por cualquier
otra circunstancia ; únicamente se considerarán las variaciones en
más o en menos por cambios de proyecto que autorice la
supervisión .
•
294
Para fines de bonificación,
cuando
la profundidad de la
excavación sea mayor de dos (2) metros contados a partir del
borde más bajo del terreno original, los volúmenes de excavación,
de derrumbes y los de azolve, se medirán para cada metro o
fracción adicional . Lo anterior no es aplicable a excavaciones
pagadas por unidad de obra terminada.
Cuando proceda a clasificar el material producto
de la
excavación, los porcentajes de los materiales A, B y C, que
,integran estos volúmenes, se determinarán en la propia
excavación . Siempre que sea posible se hará la medición directa
de los volúmenes correspondientes a cada uno de los materiales A,
B y C . Lo anterior no es aplicable a excavaciones pagadas por
unidad de obra terminada.
Los derrumbes y azolves originados por causas no imputables al
contratista, deberán cubicarse directamente en el propio material
producto del derrumbe o azolve y serán las únicas que se medirán
para efecto de pago.
El relleno de grietas y oquedades en el lecho de roca o suelo de
cimentación, se medirán tomando como unidad el litro de concreto,
mortero o lechada de cemento.
El bombeo se medirá tomando como unidad la hora de bombeo
efectivo . Por tiempo de bombeo efectivo se entenderá aquél
durante el cual el equipo de bombeo esté trabajando en la forma
establecida de acuerdo con su capacidad, extrayendo agua de las
excavaciones, no se medirá el tiempo de un equipo de bombeo que
este trabajando deficientemente, ya sea por mal manejo del
operador o por malas condiciones de las bombas ; además de estos
tiempos que no se medirán, tampoco se tomará en consideración el
tiempo empleado para lubricación o cualquier reparación menor que
deba efectuarse en el campo, así como los tiempos perdidos por
cualquier otro motivo imputable al contratista.
La compactación para la superficie de desplante u otras obras
auxiliares que se requieran, se medirá de acuerdo con lo
convenido para cada caso.
Para fines de estimación mensual de trabajos, podrán medirse
avances parciales mediante porcentajes del volumen, solamente
cuando dicho volumen sea mayor de doscientos (200) metros
cúbicos ; en caso contrario solamente se medirá el volumen al
terminarse totalmente la excavación.
Cuándo a la terminación de una excavación que se haya estimado
mensualmente con la clasificación correspondiente a lo ejecutado
en el mes, se observe que las clasificaciones parciales mensuales
no corresponden a la realidad, se hará el ajuste que se requiera.
Lo anterior no es aplicable a excavaciones pagadas por unidad de
obra terminada .
295
Cuando la propia excavación deba 'servir de molde no se medirán
los volúmenes resultantes de exceder la tolerancia citada en
párrafos anteriores . Tampoco se medirán los moldes que deban
usarse en este caso.
BASE OE PAGO.
Las excavaciones para
estructuras se pagarán a los precios
fijados en el contrato para el metro cúbico de material excavado,
de acuerdo con su clasificación como sigue :
a) Para materiales A, B y C, a cualquier profundidad, en seco.
Estos precios unitarios incluyen lo que corresponda por:
remoción, extracción, afinamiento, carga, acarreo libre, descarga
y depósito de material en el lugar y forma que fije el proyecto,
según se excave:
1. A mano
2. Con máquina.
b) Para materiales A, B y C, a cualquier profundidad, cuando se
requiera bombeo . Estos precios unitarios incluyen lo que
corresponda por :remoción, extracción, afinamiento, carga, acarreo
libre, descarga y depósito del material en el lugar •y forma que
fije el proyecto, pagándose el bombeo por separado en los
términos fijados en párrafos posteriores, según se excave:
1. A mano.
2. Con máquina_
c) Por unidad de obra terminada cualesquiera que sean su
clasificación y profundidad . Este precio unitario incluye lo que
corresponda por : desmonte ; desviación de corrientes ; remoción, en
seco o en agua, a mano o con máquina ; extracción ; afinamiento de
taludes ; bombeo ; ademes y tablestacados ; extracción de derrumbes
y/o azolves ; cargas, acarreos y descargas ; depósitos de material
en el lugar y forma que fije el proyecto ; afinamiento;
compactación y limpieza de la superficie de desplante ; obras
auxiliares ; relleno con el material producto de la excavación,
compactado al noventa por ciento (90%) mínimo en su caso;
maniobras, en general, todo lo necesario para efectuar la
excavación, y los tiempos de los vehículos empleados en los
transportes durante las cargas y las descargas.
La extracción de los derrumbes y azolves se pagará al precio
fijado en el contrato para el metro cúbico de materiales A, 8 y
C, a cualquier profundidad, en seco o en agua e incluye el
acarreo libre .
•
296
•
La bonificación en el pago se hará para el volumen excavado en
cada metro o fracción adicional de profundidad, con la cantidad
estipulada en el contrato,
cuando las excavaciones sean a
profundidades mayores de dos (2) metros . No se hará la
bonificación anterior, cuando el pago se haga por unidad de obra
terminada.
El relleno de grietas y oquedades del lecho de roca o suelo de
cimentación se pagará al precio fijado en el contrato para el
litro de concreto, mortero o lechada de cemento, de acuerdo con
la dosificación fijada.
El bombeo que deba efectuar el contratista se pagará por
separado, al precio fijado en el contrato para la hora de bombeo,
de acuerdo con el tipo y capacidad de la bomba e incluyendo en el
precio unitario : transportes, instalaciones, operación y
mantenimiento del equipo.
La compactación para la superficie de desplante y/u otras obras
auxiliares se pagará como corresponda según el caso.
12 .2 .4 .
•
Relleno de estructuras de estaciones de bombeo
definición.
Se entenderá por "relleno' la ejecución del conjunto de
operaciones necesarias para llenar, hasta completar las secciones
que fije el proyecto, los vacíos existentes entre las estructuras
y las secciones de las excavaciones hechas para alojarlas ; o
bien, entre las 'estructuras y el terreno natural, en tal forma
que ningún punto de la sección terminada quede a una distancia
mayor de (diez) cm del correspondiente de la sección de proyecto.
MATERIALES.
Los rellenos serán hechos según el proyecto con tierra, grava,
arena o enrocamiento . El material utilizado para ello podrá ser
producto de las excavaciones efectuadas para alojar la
estructura, de otra parte de las obras, o bien, de bancos de
préstamo ; se procurará, sin embargo, que hasta donde lo permita
la cantidad y calidad del material excavado en la propia
estructura, sea éste utilizado para el relleno.
EJECUCION.
Previamente a la construcción de un relleno, el terreno deberá
estar libre de escombros y de todo material que no sea adecuado
para el relleno.
El material utilizado para la formación de rellenos deberá estar
limpio de troncos, ramas, etc ., y en general de toda materia
orgánica . Al efecto, la supervisión aprobará previamente el
material que se empleará en el relleno, ya sea que provenga de
las excavaciones o de explotación de bancos de préstamo.
297
La formación de rellenos de tierra o material común deberá
sujetarse según el tipo de relleno.
•
Los rellenos con grava, arena o piedra triturada para la
formación de drenes, lloraderos o filtros, deberán tener la
granulometria indicada en los planos, por lo que los materiales
deberán ser cribados y lavados si fuera necesario . Para la
formación de filtros y lloraderos, los materiales deberán
colocarse en tal forma que las partículas de mayor diámetro
queden en contacto con la estructura y las de menor diámetro en
contacto con el terreno natural,
salvo indicaciones en contrato
del proyecto.
Los rellenos de enrocamiento estarán constituidos por fragmentos
de roca sana, densa, resistente al intemperismo,, de formación
angulosa y satisfactoria . El tama^o mínimo de las piedras sera de
20 (veinte) cm y el máximo será aquel que señale la supervisión
que puede colocarse sin dañar la estructura . Podrá permitirse la
inclusión de grava y rezaga de roca siempre que sea en una
cantidad que no exceda a la necesaria para llenar los vacíos
dejados por el material grueso . No se permitirá el uso de tierra,
arena o polvo de roca en cantidad mayores de 5% en peso del
material grueso . Los materiales de enrocamiento serán vaciados
sin consolidación alguna y emparejados de manera que las rocas
mayores queden distribuidas uniformemente y que los fragmentos
menores y la rezaga sirvan para llenar los huecos entre aquéllas.
La tolerancia por salientes de piedras aisladas de las líneas de
proyecto será de lO (diez) cm como máximo.
Los rellenos de material común .se clasificarán para su estimación
y pago en rellenos sin compactar y rellenos compactados.
Se entenderá por relleno sin compactar' el que se haga por el
simple depósito del material para relleno, con su humedad
natural, sin compactación alguna, salvo la natural que produce su
propio peso.
Esta operación podrá ser ejecutada por el contratista 'a mano' o
con el uso de equipo mecánico, cuando el empleo de éste sea
autorizado.
Se entenderá por 'relleno compactado' aquel que se forme
colocando el material en capas sensiblemente horizontales, el
espesor que señale la supervisión, pero en ningún caso mayor de
15 (quince) cm con la humedad que requiera el material de acuerdo
con la prueba Proctor,
para su máxima compactación . Cada capa
será compactada uniformemente en toda su superficie mediante el
empleo de pisones de mano o neumáticos hasta obtener la máxima
compactación que, según pruebas de laboratorio, sea posible
obtener con el uso de dichas herramientas.
•
298
MEDICION.
Los materiales para rellenos se medirán tomando como unidad el
metro cúbico.
Los
volúmenes se medirán como se indica a continuación:
a) En relleno de excavaciones para estructuras en el lugar de .
relleno, tomando como base los volúmenes fijados en el proyecto,
con las modificaciones en más o menos ordenadas por la
supervisión.
b) En relleno para la protección de las obras de drenaje,
empleando el método del promedio de áreas extremas en el lugar de
su colocación.
c) En relleno de excavaciones para estructuras por unidad de obra
terminada, los volúmenes serán precisamente los fijados en el
proyecto, independientemente de los que en realidad ejecute el
contratista por convenir a sus intereses, por el procedimiento
que haya adoptado o por cualquier circunstancia ; únicamente se
considerarán las variaciones en más o menos, por cambios que
autorice la supervisión.
d) En relleno para la protección de las obras de drenaje . por
unidad de obra terminada, empleando el método del promedio de
áreas extremas en el lugar de su colocación.
El material para formar los drenes se medirá tomando como unidad
el metro cúbico, determinando el volumen de material cuando éste
ya esté colocado en el dren . No se medirá este trabajo cuando el
pago se haga por unidad de obra terminada, por estar incluido en
las mamposterías.
BASE DE PAGO.
Los materiales para rellenos se pagarán a los precios fijados en
el contrato.
12 .2 .5 .
Traspaleo y sobreacarreo del material producto de
excavaciones de estructuras.
DEFINICION.
Se entenderá por traspaleo del material producto de excavación de
estructuras,
la operación consistente en elevar mediante paleo
efectuado a mano, el material excavado a una profundidad mayor de
2 .50 (dos cincuenta) metros, medida desde el nivel del terreno
natural hasta el punto más bajo de la excavación, y en depositar
al igual que todo el producto de la excavación, salvo condiciones
del proyecto .
299
EJ ECUC I OP1
•
.
No se considerará como traspaleo la extracción del material
producto de excavación de estructuras a cualquier profundidad
cuando ésta se efectúe con equipo mecánico.
Se entenderá por sobreacarreo del material producto de excavación
de estructuras, la operación consistente en transportar
horizontalmente dicho material hasta los bancos de desperdicio o
de almacenamiento que se :►ale el proyecto, cuando éstos se
encuentren fuera de la zona de libre colocación.
Cuando el material producto de la excavación de estructuras
utilice directamente para la formación de . rellenos fuera de
zona de libre colocación, el sobreacarreo de dicho material
considera como sobreacarreo de material producto de banco
préstamo.
ME+~J
se
la
se
de
ICI OTI.
Los trabajos de traspaleo y sobreacarreo de material producto de
excavaciones de estructuras de medición para fines de pago
considerando como volúmenes de material traspaleado, los
excavados según proyecto, a una profundidad mayor de 2 .50 (dos
cincuenta) metros.
BASE DE PAGO.
A fin de determinar el volumen de traspaleo que deberá pagarse al
contratista, las excavaciones efectuadas a bajo del nivel antes
citado, se dividirán en capas horizontales de 2 .50 (dos
cincuenta) de espesor cada uno . El número de metros cúbicos de
traspaleo que se pagará al contratista será el que resulte de
multiplicar el volumen comprendido en cada una de las capas, por
el número de traspaleos menos uno, que se requiere para elevar
ese material hasta el nivel de terreno natural . El número de
traspaleos para el material excavado en cada capa, será el que
resulte de dividir la pronfundidad existente hasta su nivel
inferior
en fracciones de
2 .50
(dos
cincuenta) metros,
considerándose como traspaleo completo la fracción que resultare.
El sobreacarreo de material producto de excavaciones de
estructuras, hasta una distancia de 60 (sesenta) metros fuera de
la zona de libre colocación, se medirá tomando como unidad el
estación, entendiéndose por m . estación el movimiento de 1 (un) m
de material a la distancia de 20 (veinte) metros.
El volumen del material sobreacarreado se medirá por m con
aproximación de una decimal, directamente en el banco de
desperdicio y la distancia de sobreacarreo será la que existía
entre el centro de gravedad del banco de desperdicio y la línea
limite de la zona de colocación libre.
•
300
Esta distancia de. sobreacarreo será dividida en estaciones de 20
(veinte) metros, considerándose como estación completa la
fracción que resultare.
El número de m estación que se estimará y pagará al contratista.
será el que resulte de multiplicar el volumen del material
sobreacarreado por el número de estaciones de sobreacarreo.
El sobreacarreo de material producto de excavación de estructuras
a una distancia mayor de 60 (sesenta) metros y menor o igual a
1 .0 (un) kilómetro fuera de la zona de libre colocación se medirá
en m con aproximación de un decimal, directamente . en el banco de
desperdicio . El sobreacarreo de este material a una distancia
mayor de 1 .0 (un) kilómetro fuera de la zona de libre colocación.
se medirá en m-km con aproximación a la unidad . considerándose
como m-km el movimiento de 1 (un) m de material a la distancia de
1 (un) kilómetro . El volumen del material sobreacarreado se
determinará directamente en el banco de desperdicio y la
distancia de sobreacarreo será la que exista entre el centro de
gravedad de dicho banco y la línea limite de la zona de libre
colocación según la ruta transitable más corta.
La distancia de sobreacarreo se dividirá
en kilómetros,
considerándose como kilómetro completo la fracción que resultare.
El número de m-km que se estimará y pagará al contratista, sera
el que resulte de multiplicar el volumen sobreacarreado por la
distancia en kilómetros, de sobreacarreo.
El traspaleo y sobreacarreo del material producto de excavación
de estructuras le serán pagados al contratista a los precios
unitarios estipulados en el contrato para los conceptos de
trabajo correspondientes.
12 .2 .6 .
Sobreacarreo de material producto de banco de préstamo
para relleno de estructuras.
UEFINICION.
de material producto de banco de
Se . entenderá por "sobreacarreo "
préstamo para relleno de estructuras, la operación consistente en
transportar dicho material a una distancia mayor
de la
correspondiente al acarreo libre, hasta el lugar de su
utilización,
entendiéndose por acarreo libre la distancia a la
cual el contratista debe transportar el material del banco de
préstamo sin compensación adicional a la incluida en los precios
unitarios de los conceptos de trabajo correspondientes.
EJECUC ION .
•
de banco
Se considerarán como sobreacarreos de material producto
de préstamo y estarán por lo tanto sujetos a las especificaciones
respectivas, los sobreacarreos de material producto de banco de
30 1
almacenamiento o de excavación de 'estructuras que se utilicen
para la formación de rellenos fuera de la zona de libre
colocación definida según el inciso 12 .2 .3.
t^.ED
I C I ON .
El sobreacarreo de material común producto de banco de préstamo a
una distancia no mayor de 60 (sesenta) metros fuera del acarreo
libre, se medirá en m estación, con aproximación a la unidad,
entendiéndose por m estación el acarreo de 1 .0 (uno) m de
material a la distancia de 20 (veinte) metros . Al efecto se
determinará el volumen del material utilizado según el proyecto.
medido directamente en el rellenó . La distancia de sobreacarreo
será la que resulte de deducir a la existente entre el centro de
gravedad del banco de préstamo y el centro de gravedad del
relleno formado con el material producto de él, la distancia de
acarreo libre . Esta distancia de sobreacarreo será dividida en
estaciones de 20 (veinte) metros, considerándose como estación
completa la fracción que resultare.
El sobreacarreo de material de banco de préstamo, efectuado con
camión de volteo, fuera de la distancia de acarreo libre de 1 .0
(uno) kilómetro, se medirá tomando como unidad el m-km,
entendiéndose por m-km el movimiento de 1 .0 (uno) m de material a
la distancia de 1 .0 (uno) kilómetro . El volumen del material
acarreado será el del relleno construido con ese material según
el proyecto . La distancia de sobreacarreo será la que resulte de
deducir a la existente entre el centró de gravedad del banco de
préstamo y el centro de gravedad del relleno formado con el'
material producto de él, la distancia de acarreo libre . Esta
distancia
de sobreacarreo
será
dividida en kilómetros,
considerándose como kilómetro completo la fracción que resultare.
BASE DE PAGO.
El número de m-estación que se estimará y pagará al contratista
será el que resulte de multiplicar el volumen del material
sobreacarreado por el número de estaciones de sobreacarreo.
El número de m-km de sobreacarreo que se estimará y pagará al
contratista será el que resulte de multiplicar el volumen del
material sobreacarreado, por el número de kilómetros de
sobreacarreo.
Los sobreacarreos de material producto de banco de préstamo para
la formación de rellenos medidos en la forma que se ha ser,alado,
se pagarán al contratista a los precios unitarios estipulados en
el contrato para los conceptos de trabajo correspondientes.
302
12 .2 .7 .
Mampostería de piedra.
OEFINICION.
•
Se entenderá como mampostería de piedra, los elementos
estructurales que se construyen con fragmentos de roca de pepena
o de banco, junteada con mortero de cemento o de cal, o sin
juntear, de acuerdo con lo fijado en el proyecto . En este
capitulo se tratan los siguientes tipos de mamposterías:
a) Seca
b) Zampeado con mortero de cemento.
Mampostería seca es la que se construye con piedra
sin ' labrar,
debidamente acomodada para dejar el menor número de vacíos, sin
emplear mortero.
Cuando el zampeado ya construido en seco se recubre y se llenan
sus juntas con mortero de cemento se denomina "zampeado con
mortero de cemento".
REFERENCIAS.
•
Existen algunos conceptos que intervienen o pueden intervenir en
mampostería y que son tratados en otros capítulos• de estas
Especificaciones ; conceptos que deberán sujetarse en lo que
corresponda, a lo indicado en las cláusulas de materiales,
ejecución, medición y base de pago.
MATERIALES.
La piedra deberá ser de buena calidad, homogénea, fuerte, durable
y resistente a la acción de los agentes atmosféricos, sin grietas
ni partes alteradas . Las dimensiones de la piedra que se utilice
serán fijadas por la supervisión tomando en cuenta las
dimensiones de la estructura correspondiente . Se desecharan las
piedras redondas y los cantos rodados sin fragmenta . Las piedras
que se utilicen deberán estar limpias y exentas de costras . Si
sus superficies tienen cualquier materia extraña que reduzca la
adherencia, se limpiarán o lavarán y serán rechazadas si tienen
grasas, aceites y/o si las materias extrañas no son removidas.
Los lugares de los cuales podrán obtenerse la piedra, la arena y
el agua, son indicados a continuación.
a) Para la piedra, la arena y el agua, de bancos fijados por la
supervisión o propuestos por el contratista y aprobados por la
misma.
b) Para la piedra, la que provenga de cortes o de excavaciones
para estructuras, previa orden o aprobación de la supervisión.
•
303
c) Para la piedra de pepena, previa orden, de los sitios fijados
y/o aprobados por la supervisión.
E .3ECUCION
_
Los morteros de cemento deberán elaborarse dosificando los
materiales en volumen, tomando una (1) parte de cemento y tres
(3)
partes de arena para las mamposterías secas y zampeado con
mortero de cemento, salvo que el proyecto fije otra dosificación,
como en el caso de estructuras en contacto con agua, en que se
utilizará mortero en proporción 1 :3 (una parte de cemento y tres
de arena) . Para el proporcionamiento de uno a tres (1 :3) se
considerará un consumo de cemento de trescientos cincuenta (350)
kilogramos por metro cúbico de mortero ; igualmente para el
proporcionamiento de uno a cinco (1 :5) se considerará un consumo
de cemento de doscientos ochenta (280) kilogramos por metro
cúbico de mortero.
•
En términos generales, para las mamposterías seca y zampeado
deberán considerarse doscientos cuarenta (240) litros de mortero
por metro cúbico de mampostería y para las de tercera clase
deberán considerarse trescientos (300) litros de mortero por
metro cúbico de mampostería . El mortero podrá hacerse a mano o
con máquina, según convenga de acuerdo con el volumen . En el
primer caso la arena y el cemento, en las proporciones ya
indicadas, se mezclarán en seco en una artesa limpia y estanca,
hasta que la mezcla adquiera un color uniforme ; a continuación se
agregará la cantidad de agua necesaria para formar una pasta
trabajable . Si se prepara en máquina revolvedora, ésta deberá ser
de la capacidad adecuada, salvo cuando el pago sea por unidad de
obra terminada ; el mezclado se hará durante un minuto y medio
(1'1/2) como mínimo . No se empleará mortero de cemento después de
treinta (30) minutos de habérsele incorporado agua.
El cemento y la arena que se empleen para la fabricación del
mortero deberán reunir los requisitos que se se galan en el
capítulo 12 .2 .9.
El mortero de cal para las mamposterías deberá elaborarse
dosificando los materiales en volumen, tomando una (1) parte de
cal hidratada en polvo y tres (3) partes de arena o una (1) parte
de cal hidratada en pasta y dos (2) partes de arena . El mortero
podrá hacerse de acuerdo con uno (1) de los dos (2)
procedimientos que se indican a continuación:
A) Cuando se utilice cal hidratada en polvo, el mortero podrá
hacersé a mano o con máquina, según convenga de acuerdo con el
volumen . En el primer caso, la arena y la cal hidratada en polvo,
en las proporciones ya indicadas, se mezclarán en seco en una
artesa limpia y estanca, hasta que la mezcla adquiera un color
uniforme ; a continuación se agregará la cantidad de agua
necesaria para obtener un mortero trabajable . Si se prepara en
•
304
máquina revolvedora, esta deberá ser de la capacidad adecuada y
será previamente aprobada por la supervisión,
salvo cuando el
pago sea por unidad de obra terminada.
•
b) Cuando se utilice cal hidratada en pasta, la pasta y la arena,
en las proporciones ya indicadas, se mezclarán a mano en una
artesa limpia y estanca o en los tanques empleados para apagar la
cal, hasta que la mezcla adquiera un color uniforme, a
continuación se agregará la cantidad de agua necesaria para
obtener un mortero trabajable.
Una vez terminada y afinada la superficie de desplante se
compactará si asi lo ordena la supervisión . Sobre esta superficie
se tenderá una plantilla de mortero, con la misma dosificación
del que se utilizará en la mampostería, con pedaceria de piedra o
sin ella, con el espesor mínimo necesario para obtener una
superficie uniforme, salvo lo que fije el proyecto.
•
Las mamposterías secas se construirán colocando en el desplante
las piedras de mayores dimensiones . Si las piedras son de origen
sedimentario, de preferencia se colocarán de modo que los lechos
de estratificación queden normales a la dirección de la
resultante de las fuerzas . Las piedras se escogerán de manera que
presenten caras planas y en lo posible de forma prismática, a fin
de dar un buen asiento, seleccionando para las esquinas y
extremos de los muros las que mejor se adapten para estos
lugares . Las caras menos irregulares de las piedras se
aprovecharán para los paramentos . Cada piedra se apoyará en tres
(3) puntos de su sitio de asiento y se acuñará con lajas para
afirmar los apoyos de unas con otras, procurando dejar la menor
cantidad posible de vacíos . Los huecos en las juntas interiores
no deberán ser mayores de diez (10) centímetros y en los
paramentos visibles serán menores de cinco (5) centímetros . Las
piedras deberán cuatrapearse para obtener el mejor amarre
posible . Cuando la mampostería seca se use para la protección de
superficies contra la erosión, se denominará 'zampeado".
Cuando el zampeado ya construido en seco, según el inciso
anterior, se recubra y se llenen sus juntas con una capa de
mortero cemento, se denominará 'zampeado con mortero de cemento'.
En todas las mamposterías deberán usarse piedras a tizón,
distribuidas regular y convenientemente para lograr una mejor
trabazón . El área expuesta de estas piedras será, por lo menos,
una quinta (1/5) parte del área del paramento.
El junteo del paramento, en las mamposterías de segunda clase y
de tercera clase, se hará empleando mortero con la misma
dosificación que el utilizado en la mampostería, rellenando y
entallando la junta vaciada hasta el ras de la cara de la piedra,
salvo lo fijada en el proyecto . El entallado se hará después de
que el mortero de la mampostería haya endurecido, humedeciendo
bien la junta y rellenándolá con mortero fresco, enrasándola
cuidadosamente . El paramento deberá conservarse mojado mientras
se entallan las juntas . La superficie junteada deberá conservarse
•
305
•
húmeda durante tres (3) días después de terminado el junteo.
Finalmente se limpiará todo el paramento y se corregirán los
defectos que llegare a tener, ,con el fin de darle una buena
presentación.
El coronamiento o enrase de toda mampostería que queda expuesto a
la intemperie deberá cubrirse con un chapeo de mortero cemento,
en proporción uno a tres (1 :3) con un espesor mínimo de tres (3)
centímetros y dándole una pendiente transversal no menor de dos
por ciento (2 :) . Una vez terminado, se curará durante tres (3)
días.
Siempre que se trate de muros de contención,
se pondrán drenes como lo fije el proyecto.
estribos y bóvedas,
Siempre que se trate de bóvedas, los proyectos de las cimbras
deberán ser previamente aprobados por la supervisión, salvo
cuando el pago se haga por unidad de obra terminada.
Cuando se requiera bombeo durante la
construcción de las
mamposterías, el contratista someterá, previamente, a la
aprobación de la supervisión el equipo de bombeo que pretenda
emplear, el cual deberá trabajar a la capacidad normal de acuerdo
con sus características y las condiciones locales . Cuando el pago
de las mamposterías se haga por unidad de obra terminada, no se
requerirá la aprobación anterior.
•
Para dar por terminada la construcción de las mamposterías, se
verificará la sección en su forma y acabado, de acuerdo con lo
fijado en el proyecto.
MEOICION
La medición se hará tomando como unidad el metro cúbico . Como
base se considerará el volumen fijado en el proyecto, con las
modificaciones en más o en menos que sean autorizadas por la
supervisión.
Los volúmenes de mampostería se medirán como se indica a
continuación:
a) Para muros de cualquier altura y espesor menor de 0 .60 m, y de
0 .6 a 1 .0 m de espesor.
b) Por unidad de obra terminada, a cualquier altura.
Para fines de bonificación, cuando la altura de las mamposterías
sea mayor de cuatro (4) metros, contados a partir del borde más
bajo del terreno natural, se medirán los volúmenes construidos
para cada metro o fracción adicional . Lo anterior no es aplicable
a mamposterías pagadas por unidad de obra terminada.
No se medirán los acarreos del cemento ni de la cal.
•
306
La plantilla construida pobre la superficie de desplante se
medirá tomando coma unidad el metro cúbico de superficie
chapeada.
•
El chapeo con mortero en el coronamiento o enrase se medirá
tomando como unidad el metro cuadrado de superficie chapeada.
Los tubos para drenes en las muros de contención, estribos y
bóvedas, se medirán por metro para cada tipo y diámetro interior
Las cimbras de las bóvedas
mamposterías se haga por
cuadrado de superficie de
incluyendo obra falsa para
se medirán salvo cuando el pago de las
unidad de obra terminada, por metro
contacto entre moldes y mamposterías,
cualquier altura.
Para fines de bonificación, cuando la altura de la obra falsa de
las bóvedas sea mayor de dos (2) metros, contados a partir del
nivel de desplante de la misma hasta los arranques de la bóveda,
.el excedente se considerará para cada metro o fracción adicional.
Lo anterior no es aplicable a cimbras para bóvedas pagadas por
unidad de obra terminada.
BASE DE PAGO
La mampostería se pagará al precio fijado en el contrato para el
metro cúbico, de acuerdo con una (1) de las tres (3) modalidades
que se indican a continuación, para espesores de muro menor de
0 .60 y de 0 .60 a 1 .00 m:
a) Para cualquier altura, cuando la piedra se haya obtenido como
se indica en los párrafos anteriores . Este precio unitario
incluye lo que corresponda por : desmonte y despalme de bancos;
extracción o adquisición de la piedra, de la arena y del agua y
sus acarreos libres ; adquisición y transporte del cemento al
lugar de la obra ; cargas, descargas y almacenamiento de los
distintos materiales ; desperdicios y mermas ; rostreado y labrado
de la piedra ; limpieza y/o lavado de la piedra ; cribado y/o
lavado de la arena ; fabricación del mortero ; elevación y
colocación de la piedra y mortero ; junteo ; humedecimiento de
paramentos ; andamios y los tiempos de los vehículos empleados en
los transportes durante las cargas y las descargas.
•
b) Para cualquier altura, este precio . unitario incluye lo que
corresponda por selección de la piedra ; extracción o adquisición
de la arena y del agua y sus acarreos libres ; adquisición y
transporte'del cemento al lugar de la obra ; cargas, descargas y
almacenamiento de los distintos materiales ; desperdicios y
mermas ; rostreado y labrado de la piedra ; limpieza y/o lavado de
la piedra ; cribado y/o lavado de la arena ; fabricación del
mortero ; elevación y colocación de la piedra y el mortero;
junteo ; humedecimiento de paramentos ; andamios, y los tiempos de
los vehículos empleados en los transportes durante las cargas y
las descargas .
307
•
La mamposteria seca y el zampeado se pagarán al precio fijado en
el contrato para el metro cúbico . de mamposteria a cualquier
altura, de acuerdo con una (1) de las tres (3) modalidades que se
indican a continuación:
a) Cuando la piedra se haya obtenido como se indica en la sección
de materiales . Este precio unitario incluye lo que corresponda
por : desmonte y despalme de bancos ; extracción y selección o
adquisición de la piedra ; acarreo libre ; carga, descarga y
almacenamiento de la piedra ; desperdicios ; compactación de la
superficie de desplante ; andamios ; elevación y colocación de la
piedra, y los tiempos de los vehículos empleados en, los
transportes durante las cargas y las descargas.
b) Cuando la piedra se haya obtenido como se indica en la sección
de materiales . Este precio unitario incluye lo que corresponda
por : selección de la piedra ; acarreo libre ; carga, descarga y
almacenamiento de la piedra ; desperdicios ; compactación de la
superficie de desplante ; andamios ; y los tiempos de los vehículos
empleados en los transportes durante las cargas y las descargas.
c) Cuando la piedra se haya obtenido como se indica en la sección
de materiales . Este precio unitario incluye lo que corresponda
por : pepena de la piedra ; acarreo libre ; carga, descarga y
almacenamiento de la piedra ; desperdicios ; compactación de la
superficie de desplante ; andamios ; elevación y colocación de la
piedra ; y los tiempos de los vehículos empleados en los
transportes durante las cargas y las descargas.
•
- En el caso de zampeados con mortero de cemento se pagará al
precio fijado en el contrato para el metro cúbico de mampostería
a cualquier altura, de acuerdo con una de las tres modalidades
indicadas en la especificación de mampostería para mortero de
cemento en proporción 1 :3 o 1 :5, según lo indique el proyecto.
Cuando la altura de las mamposterías sea mayor de cuatro (4)
metros, por cada metro o fracción de altura adicional se hará una
bonificación al precio unitario establecido para la mampostería a
cualquier altura, con la cantidad estipulada en el contrato.
Esto no es aplicable a mamposterías que se paguen por unidad de
obra terminada.
Cuando el proyecto fije para el mortero de cemento una
dosificación distinta de uno a tres (1 :3) y/o uno a cinco (1 :5),
en las mamposterías de segunda clase y de tercera clase,
respectivamente, se harán bonificaciones o deducciones de acuerdo
con el aumento o disminución en la cantidad de cemento empleado
por metro cúbico de mortero, al preció fijado en el contrato para
el kilogramo de cemento.
La plantilla construida sobre la superficie de desplante, se
pagará al precio fijado en el contrato para el metro cúbico de
plantilla, del espesor considerado en el proyecto . Estos precios
unitarios incluyen lo que corresponda por : compactación de la
superficie de desplante, extracción o adquisición de la pedaceria
3í0 £i
•
de piedra y su acarreo libre ; carga, descarga y almacenamiento de
los materiales ; limpieza y/o lavado ; mortero ; colocación de la
pedacerla de piedra y del mortero, y los tiempos de los vehículos
empleados en los transportes durante las cargas y las descargas.
El chapeo de mortero en el coronamiento o enrase se pagara al
precio fijado en el contrato para el metro cuadrado de superficie
chapeada . Este precio unitario incluye lo que corresponda por:
mortero, hechura de chapeo, y el cargo por curado y andamios.
La mampostería seca y el zampeado, a cualquier altura, por unidad
de obra terminada, se pagará al precio fijado en el contrato para
el metro cúbico . Este precio unitario incluye lo que corresponda
por : permisos de explotación de 'bancos ; desmonte y despalme;
obtención o adquisición de la piedra ; acarreos que sean
necesarios ; cargas, descargas y almacenamiento de la piedra;
bombeo ; compactación de la superficie de desplante ; andamios;
elevación de la piedra y su colocación ; chapeo del mortero que
fije el proyecto ; fabricación del mortero para zampeados, y los
tiempos de los vehículos empleados en los transportes durante las
cargas y las descargas.
12 .2 .8 .
Cimbras para concreto
OEFINICION
•
Se entenderá por "cimbras para concreto", las que se empleen para
confinarlo y amoldarlo a las líneas requeridas, o para evitar la
contaminación del concreto por material que se derrumbe o se
deslice de las superficies adyacentes de la excavación.
EJECUCION
Las obras falsas de las cimbras se construirán de acuerdo con lo
fijado en el proyecto, o bien, conforme al proyecto que elabore
el contratista . Se obsérvarán las recomendaciones siguientes:
a) Las obras podrán ser de madera, metálicas o de cualquier otro
material.
b) Con objeto de reducir la altura de una obra falsa, ésta podrá
desplantarse sobre terraplenes construidos para tal objeto.
c) Las obras falsas podrán usarse mayor número de veces que el
establecido, siempre y cuando ésta lo autorice :y se les hagan las
reparaciones que ordene, sin que eso signifique modificar el
programa de trabajo aprobado.
d) En los apoyos de las obras falsas se usaran cuitas de
materiales duros o cualquier otro dispositivo adecuado, con
objeto de corregir cualquier asentamiento pequeño que pudiera
producirse antes, durante e inmediatamente después del colado.
309
e) Las obras falsas que no puedan cimentarse satisfactoriamente
por apoyo directo sobre el terreno, deberán descansar en pilotes.
Las obras falsas podrán, también, apoyarse sobre algunos
elementos de la subestructura y/o superestructura.
f) Una vez terminada la construcción de la obra falsa, deberá ser
revisada cuidadosamente en todos sus aspectos para cerciorarse de
que está de acuerdo con los proyectos aprobados.
g) La
supervisión
verificará
los
desplantes,
niveles,'
contraflechas y, en general, todos los elementos geométricos de
la obra falsa.
Al colar concreto contra las formas, éstas deberán estar libres
de incrustaciones de mortero, lechada u otros materiales extraños
que pudieran contaminar el concreto . Antes de depositar el
concreto, las superficies de las formas deberán aceitarse con
aceite comercial para formas, que efectivamente evite la
adherencia y no manche las superficies del concreto.
Para las formas de madera, el aceite deberá ser mineral puro a
base de parafina, refinado y claro . Para formas de acero el
aceite deberá consistir en aceite mineral refinado adecuado
mezclado con uno o más ingredientes apropiados para este fin . Las
varillas metálicas o tirantes, ahogadas en el concreto y usadas
para afianzar las formas, deberán quedar ahogadas y cortarse a no
menos de 3 (tres) centímetros de las caras amoldadas del
concreto, y el agujero practicado se resanará con mortero de
cemento hasta dejar una superficie lisa . Se permitirá el uso de
tirantes de alambre cuando estos muros lleven relleno de tierra;
los tirantes de alambre deberán cortarse a ras con la superficie
del concreto, después de que hayan sido removidas las formas.
Los acabados que deben darse a las superficies serán como se
muestra en los planos o como se especifica enseguida . En caso de
que los acabados no estén especificados para una parte
determinada de la obra, éstos se harán semejantes a las
superficies similares adyacentes, conforme lo indicado por la
supervisión . El acabado de superficies de concreto debe ser hecho
por obreros expertos, y en presencia de un inspector de la
supervisión.
MEDICION
Las cimbras se medirán tomando como unidad el metro cuadrada de
:rea de contacto entre los moldes y el concreto, de acuerdo con
• la fijada en el proyecto y haciendo las modificaciones necesarias
por cambios autorizados por la supervisión.
Lo se medirán para fines de pago las superficies de forma
empleadas para confinar concreto que debió haber sido vaciado
directamente contra la excavación y que requirió el uso de formas
31U
por sobreexcavaciones u otras causas imputables al contratista,
ni tampoco las superficies de formas empleadas fuera de las
líneas y niveles del proyecto.
•
BASE DE PAGO
Las cimbras se pagaran al precio unitario fijado en el contrato
por metro cuadrado de molde de madera, metálico o de cualquier
otro material empleado . Estos precios unitarios incluyen lo que
corresponda por : la parte proporcional del valor de adquisición
del material y herraje empleados . tanto en la obra falsa como en
la cimbra, de acuerdo con el número de usos que fije la
supervisión : trabajos de taller y transporte del material y del
herraje a la obra ; cargas, descargas y almacenamientos;
preparación . fabricación, aceitado y colocación de los moldes,
desperdicios ; descimbrado y remoción y los tiempos de los
vehículos empleados en los transportes durante las cargas y las
descargas.
12 .2 .9 .
Concreto
DEFINICION
Se entenderá por concreto la mezcla y combinación de cemento
Portland . agregados pétreos seleccionados, agua y aditivos en su
caso, en dosificación adecuada, que al fraguar adquiera las
características previamente fijadas.
•
REFERENCIAS
Existen algunos conceptos que intervienen o pueden intervenir en
concreto hidráulico y que son tratados en otros capítulos de
estas especificaciones ; son conceptos que deberán sujetarse, en
lo que corresponda, a lo indicado en las cláusulas de materiales.
ejecución, medición y base de pago.
MATERIALES
Los materiales que se emplean en la fabricación del concreto son
los siguientes:
Cemento Portland en sus tipos 1 y V.
Agua
Agregado fino
Agregado grueso
Cuando se requiera, se usaran aditivos que pueden ser de los
tipos:
Reductores de agua, retardantes, acelerantes.
311
Agentes inclusores de aíre.
Puzolanas.
•
Se entenderá por cemento Portland el material proveniente de la
pulverización del producto obtenido (clinker) por fusión
incipiente de materiales arcillosos y calizas que contengan los
óxidos de calcio, silicio, aluminio y fierro, en cantidades
convenientemente calcinadas y sin más adición posterior que yeso
sin calcinar y agua, así como otros materiales que no excedan del
1% del peso total y que no sean nocivos para el comportamiento
posterior del cemento . Dentro de los materiales que de acuerdo
con la definición deben considerarse como nocivos, quedan
incluidas todas aquellas sustancias inorgánicas de las que se
conoce un efecto retardante en el endurecimiento . Los diferentes
tipos de cemento Portland se usarán como sigue:
Tipo I . Será de uso general cuando no se requiera que el cemento
tenga las propiedades especiales señaladas para los tipos II,,
III, IV y V.
Tipo V . Se usará cuando se requiera una alta resistencia a la
acción de sulfatos.
•
Se entenderá por cemento Portland puzolánico el material que se
obtiene por la molienda simultánea de clinker Portland puzolanas
naturales o artificiales y yeso . En dicha molienda es permitida
la adición de otros materiales que no excedan del 1% y que no
sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento.
Dentro de los materiales que de acuerdo con la definición deben
considerarse como nocivos, quedan incluidas todas aquellas
sustancias inorgánicas de las que se conoce un efecto retardante
en el endurecimiento.
Se entiende por puzolanas aquellos materiales compuestos
principalmente por óxidos de silicio o por sales cálcicas de los
ácidos silicios que en presencia del agua y a la temperatura
ambiente, sean capaces de reaccionar con el hidróxido de calcio
para formar compuestos cementantes.
La arena, el agregado grueso y el agua que se empleen para la
formación de un concreto, deberán llenar los requisitos que
señale para tal efecto en el proyecto.
EJECUCION
El almacenamiento del cemento deberá llenar los siguientes
requisitos:
a) Cuando se utilice cemento envasado deberá llegar a la obra en
envases originales, cerrados en la fábrica y permanecer así hasta
su utilización en la obra .
312
b) El local de almacenamiento deberá ser autorizado por la
supervisión y reunir las condiciones necesarias para evitar que
se altere el cemento . El piso deberá estar a suficiente altura
sabre el suelo, a fin de evitar que .el cemento absorba humedad.
El techo deberá tener la pendiente e impermeabilidad necesarias
para evitar filtraciones . El terreno natural en que se encuentren
ubicados los lugares de almacenamiento deberá estar bien drenado.
Las bodegas deberán tener la amplitud suficiente para que el
cemento envasado pueda colocarse a una separación adecuada de los
muros y el techo, y para que no haya necesidad de formar pilas de
sacos de más de dos (2) metros de altura.
c) El almacenamiento deberá hacerse en lotes por separado, con
objeto de facilitar su identificación'y poder hacer el muestreo
de cada lote . Todo lote de cemento que haya sido rechazado,
deberá marcarse, sacarse de la bodega y llevarse fuera del Area
de la obra, asegurándose de que en ninguna . forma pueda ser usado:
d) Cuando las necesidades del trabajo lo exijan, podrán
depositarse al aire libre las cantidades necesarias de cemento
envasado para el consumo de un (1) día . En este caso, los sacos
de cemento deberán colocarse sobre un entarimado aislado del
suelo, en terreno bien drenado ; cuando amenace lluvia, deberán
cubrirse con lonas amplias u otras cubiertas impermeables.
•
e) Cuando el cemento permanezca almacenado en condiciones
normales más de dos (2) meses en sacos o más de cuatro (4) meses
a granel, o por un lapso menor en el que existan circunstancias
que puedan modificar las características del cemento, deberá
comprobarse su calidad mediante nuevo muestreo.
El almacenamiento y manejo de los agregados pétreos deberá
hacerse de manera que no se altere su composición granulométrica,
por segregación o clasificación de los distintos tamaños que los
forman, ni se contaminen con polvo u otras materias extrañas.
Deberán almacenarse en plataformas o sitios adecuados y en lotes
o depósitos distantes, para evitar que se mezclen entre si los
agregados de diferente granulometria . No se utilizará la capa de
agregados en contacto con el suelo y que por este motivo se haya
contaminado.
Los concretos se designarán de acuerdo con la resistencia a la
compresión (f'c) fijada en el proyecto . La supervisión obtendrá
las probetas de ensaye con la frecuencia que considere necesaria.
Si al efectuar los ensayes se encuentra que el concreto elaborado
no cumple con dicha f'c, deberá removerse o demolerse y ser
substituido por el concreto nuevo que cumpla con las
características fijadas en el proyecto.
•
La dosificación de los materiales requeridos en la elaboración
del concreto,
para la f'c fijada por el
proyecto, será
determinada
por
el
contratista,
bajo
su
exclusiva
responsabilidad ; pero no
intervendrá obligatoriamente en la
313
•
dosificación de los ingredientes durante la elaboración del
mismo, por lo que será el propio contratista el único responsable
de los consumos reales de los materiales y de las resistencias
que se obtengan.
Se deberá obtener autorización de la supervisión para el empleo
de aditivos, agentes inclusores de aire, y puzolanas en la
revoltura o en el concreto fresco, con objeto de mejorar o
impartir propiedades específicas al concreto.
Un concreto elaborado cumple con la f'c de proyecto si a los
veintiocho (28) días de edad, satisface lo indicado a
continuación:
a) Cuando se trate de elementos que trabajen predominantemente a
flexión, tales como zapatas, contratrabes, trabes, muros, losas,
etc ., el promedio de las resistencias de cada grupo de cinco (5)
muestras consecutivas obtenidas del concreto colado en un (1)
día, curadas en el laboratorio, deberá ser por lo menos igual a
f'c . Se requieren, como mínimo cinco (5) muestras de cada clase
de concreto colado en un (1) día y/o por cada cincuenta (50)
metros cúbicos de concreto . Las muestras se obtendrán de bachadas
escogidas al azar y cada una deberá constar de dos (2)
especímenes obtenidos de las misma bachada . El número total de
muestras de cada clase de concreto será como mínimo de diez (10).
b) Cuando se trate de elementos tales como columnas, caballetes,
pilas, pilotes, arcos o elementos presforzados, en que predominen
los esfuerzos por compresión a lo largo de todo el elemento el
promedio de las resistencias de cada grupo de tres (3) muestras
consecutivas obtenidas del concreto colado en un (1) día, curadas
en el laboratorio, deberá ser por lo menos igual a f'c . Se
requieren por lo menos cinco (5) muestras de cada clase de
concreto colado en un (1) día y/o por cada cincuenta (50) metros
cúbicos de concreto . Las muestras se obtendrán de bachadas
escogidas al azar y cada una deberá constar de dos (2)
especímenes obtenidos de la misma bachada . El número total de
muestras que sean de la misma clase de concreto, será como mínimo
de diez (10).
c) Además, para los elementos que se consideran en los dos (2)
párrafos anteriores, cuando el coeficiente de variación de la
totalidad de las muestras sea igual o menor de quince centésimos
(0 .15) . Se entiende por coeficiente de variación (Cv), el
cociente que resulta de dividir la desviación estándar (s) entre
el promedio de las resistencias obtenidas (m) o sea:
La desviación estándar es igual a la raíz cuadrada del promedio
de los cuadrados de las desviaciones de las resistencias
individuales respecto a la resistencia promedio.
La revoltura tendrá el revestimiento o la consistencia fijados en
el proyecto, y ésta los comprobará can la frecuencia que
considere necesaria .
314
Cuando el proyecto fije que se cambien las características del
•
concreto por utilizar, el consumo de cemento por metro cúbico ' del
nuevo concreto se determinará a partir del muestreo y pruebas de
los agregados que se pretendan utilizar en cada caso.
Las cantidades de los materiales que
intervengan en la
dosificación del concreto, serán medidas en peso, separadamente.
Cuando la supervisión lo acepte, se harán las mediciones en
volumen ; en este caso, se deberán usar recipientes cuya capacidad
sea conocida y constante.
Salvo orden en contrario de la supervisión, los concretos de f'c
hasta de ciento cincuenta
(150) kilogramos sobre centímetros
cuadrado, podrán dosificarse por volumen siempre y cuando la
densidad de los agregados no sea mayor de dos punto tres (2 .3)__
Previamente a la
instalación de plantas y equipos para
beneficiar, manejar, transportar, almacenar y medir los
ingredientes para el concreto y para mezclar, transportar y colar
el concreto, el contratista deberá presentar a la aprobación de
la supervisión, los planos y dibujos que muestren la distribución
general propuesta para dichas plantas y una descripción del
equipo que será usado, haciendo énfasis en su funcionamiento y en
el rendimiento que tendrá ya en operación . Después de la
instalación, la operación de las plantas y el equipo quedará
sujeta a la aprobación de la supervisión . En aquellos casos en
que se exija el uso de tipos específicos de equipo con
procedimientos determinados . tales requisitos no se deberán
interpretar como una prohibición del uso de equipo o
procedimientos alternativos, siempre y cuando el contratista
demuestre que cuando menos se tendrán resultados iguales.
Los ingredientes del concreto se mezclarán perfectamente en
mezcladoras de tamaño y tipo aprobado, y diseñadas para asegurar
positivamente la distribución uniforme de todos los materiales
componentes, al final del periodo de mezclado.
No se vaciará concreto para revestimientos, cimentación de
estructuras, dentellones, etc ., hasta que toda el agua que se
encuentre en la superficie que vaya .a ser cubierta con concreto
haya sido desalojada . No se vaciará concreto en agua sino con la
aprobación escrita de la supervisión y el método de depósito del
concreto estará sujeto a su aprobación . No se permitirá vaciar
concreto en agua corriente y ningún colado deberá estar expuesto
a una corriente de agua sin que haya alcanzado su fraguado
inicial.
El colado para elementos estructurales de eje horizontal, tales
como vigas, losas, etc ., se hará como sigue:
a) Por frentes continuos . cubriendo toda la sección del elemento
estructural .
•
315
b) No se dejará caer la revoltura de alturas mayores de uno punto
cincuenta (1 .50) metros, ni se amontonará para después extenderla
en los moldes.
c) El tiempo transcurrido entre un vaciado y el siguiente, para
el mismo frente de colado, será como máximo de treinta (30)
minutos.
d) Deberá ser continuo hasta la terminación . del elemento
estructural o hasta, la junta de construcción que fije el
proyecto.
Durante el fraguado del
concreto deberán proveerse los
dispositivos adecuados, para evitar lo siguiente:
a) Que durante las diez (10) primeras horas que sigan a la
terminación del colado, el agua de lluvia o alguna corriente de
agua, deslave el concreto.
b) Que una vez iniciado el fraguado y por lo menos durante las
primeras cuarenta y ocho (48) horas de efectuado el colado, se
interrumpa en cualquier forma su estado de reposo, evitando toda
clase de sacudidas y trepidaciones, esfuerzos y movimiento en las
varillas que sobresalgan, y se altere el acabado superficial con
huellas u otras marcas.
•
El curado del concreto, necesario para lograr un fraguado y
endurecimiento correctos, se obtendrá conservando lá humedad
superficial mediante alguno de los procedimientos siguientes:
a) Aplicando riegos de agua adecuados, sobre las superficies
expuestas y moldes, a partir del momento en que dichos riegos no
marquen huellas en las superficies expuestas, durante siete (7)
días cuando se empleen cementos Portland de los tipos I y V.
b) Aplicando a las superficies expuestas una membrana
impermeable, que impida la evaporación del agua contenida en la
masa de concreto . La cantidad, clase de producto que se emplee y
su forma de aplicación, cumplirán con los requisitos fijados en
el proyecto y/u ordenados por la supervisión . Los moldes se
mantendrán húmedos durante siete (7) días cuando se emplee
cemento Portland de los tipos I y V.
c) Cubriendo las superficies expuestas con arena, costales o
mantas, que se mantendrán húmedos lo mismo que los moldes,
durante siete,(7) días cuando se emplee cemento Portland de los
tipos I y V.
d) Mediante el empleo de vapor o cualquier otro procedimiento
fijado en el proyecto.
'E1 agua utilizada en el curado deberá estar limpia y exenta de
sustancias nocivas_
316
Todas las
superficies
deberán estar
exentas de bordes,
rugosidades, salientes u oquedades de cualquier clase, y
presentar el acabado superficial que fije el proyecto . Cualquier
superficie cuyo acabado no reúna las condiciones exigidas, deberá
'corregirse como lo ordene la supervisión . Los alambres de amarre
deberán cortarse al ras.
El concreto dañado por cualquier causa, deberá removerse o
demolerse y substituirse por concreto nuevo que reúna las
características fijadas en el proyecto.
Las juntas de construcción se harán en los lugares y forma
fijados en el proyecto . Para ligar concreto fresco con otro ya
fraguado.
Salvo indicación en contrario de la supervisión, en caso de
suspender el colado fuera de una junta de construcción, será
necesario demoler todo el concreto, hasta llegar a la anterior
junta de construcción fijada.
Las juntas de dilatación podrán ser abiertas o rellenas, con
placas de deslizamiento o sin ellas, y se harán en la forma y
lugares que fije el proyecto . En general, se observará la
recomendación siguiente:
a) Las juntas de dilatación abiertas se construirán colocando un
diafragma provisional, que puede ser una pieza de madera, hoja de
metal u otro material adecuado, el cual se quitará después del
endurecimiento del concreto . La forma del diafragma provisional y
el método que se emplee para insertarlo y removerlo, serán tales
que eviten la posibilidad de romper las aristas de las juntas o
dar.ar en cualquier forma el concreto.
MEOICION
La medición del concreto se hará tomando como unidad el metro
cúbico . Como base se tomará el volumen que fije el proyecto,
haciendo las modificaciones necesarias por los cambios.
autorizados por la supervisión . Se medirá por separado cada tipo
de concreto que fije el proyecto.
No se medirán para fines de pago los volúmenes de concreto
colocados fuera de las secciones de proyecto.
BASE DE PASO
La fabricación y colocación del concreto le será estimada y
pagada al contratista por metro cúbico de acuerdo con la f'c del
concreto, a los precios unitarios estipulados en el contrato.
317
El suministro de arena, los agregados y el agua para el concreto,
así como el acarreo de los agregados desde la planta de
clasificación y lavado hasta la revolvedora, y del agua desde la
fuente de abastecimiento a ese lugar, serán pagados por separado
al contratista.
Si por cambio de proyecto, es necesario modificar la f'c del
concreto, se harán bonificaciones o deducciones de acuerdo con la
cantidad de cemento, en exceso o en defecto, empleado por metro
cúbico de concreto y se medirá tomando como base el kilogramo.
En caso de sobrevenir crecientes, sismos u otros fenómenos
naturales no previsibles, que ocasionen daños a la obra, se
medirán los daños para los efectos de pago, únicamente cuando el
contratista esté trabajando dentro de los plazos del programa de
obra estipulado en el contrato, o tenga retraso justificado.
Las bonificaciones o las deducciones por cemento se pagarán o se
descontarán, al precio fijado en el contrato para el kilogramo o
cemento . Este precio unitario incluye lo que corresponda por
valor de adquisición del cemento y su transporte a la obra,
cargas y descargas, almacenamiento y desperdicios, y los tiempos
de los vehículos empleados en los transportes durante las cargas
y las descargas.
12 .2 .10 . Colocación de acero para concreto
•
DEFINICION
Se entenderá por colocación de acero para concreto el conjunto de
operaciones necesarias para cortar, doblar, formar ganchos y
colocar varillas, alambres, cables, barras, soleras, ángulos,
rieles, rejilla de alambre, metal desplegado u otras secciones o
elementos estructurales que se usan dentro o fuera del concreto
reforzado, en ductos o sin ellos, para ayudar a éste a absorber
cualquier clase de esfuerzos.
MATERIALES
El acero que se utilice en la obra deberá satisfacer las normas
de calidad vigentes.
El contratista deberá indicar cuál es el lote de acero que se va
a emplear en la obra, para hacer el muestreo y pruebas del mismo,
antes de que se empiece a usar dicho acero.
El acero para concreto que no cumpla con la calidad estipulada,
deberá ser rechazado, marcado y retirado de la obra.
313
E:JECUC ION
•
El acero para concreto deberá llegar a la obra sin oxidación
perjudicial, exento de aceite o grasas, quiebres, escamas,
hojeaduras y deformaciones de la sección.
El acero para refuerzo deberá almacenarse bajo cobertizos,
clasificado según su tipo y sección, debiendo protegerse
cuidadosamente contra la humedad y alteración química.
Cuando existan circunstancias que hagan presumir que se han
modificado las características del acero para concreto deberán
hacerse nuevas pruebas de laboratorio, para que se decida sobre
su utilización o rechazo '.
' El acero para concreto, al colocarse en la obra, deberá hallarse
libre de oxidación perjudicial, exento de tierra, grasas o
aceites y cualquiera otra substancia extraRa.
Las varillas de refuerzo se doblarán lentamente , en frío, para
darles la forma que fije el proyecto, cualquiera que sea su
diámetro.
A menos que el proyecto fije otra cosa, los dobleces o ganchos de
anclaje deberán hacerse de acuerdo con lo siguiente:
•
a) En estribos los dobleces se harán alrededor de una pieza
cilíndrica que tenga un diámetro igual o mayor de dos (2) veces
el de la varilla.
b) En varillas menores de dos punto cinco (2 .5) centímetros de
diámetro, los ganchos de anclaje deberán hacerse alrededor de una
pieza cilíndrica que tenga un diámetro igual o mayor de seis (6)
veces el de la varilla, ya sea que se trate de ganchos doblados a
ciento ochenta grados o a noventa grados.
c) En las varillas de dos punto cinco (2 .5) centímetros de
diámetro o mayores, los ganchos de anclaje deberán hacerse
alrededor de una pieza cilíndrica que tenga un diámetro igual o
mayor de ocho (8) veces el de la varilla, ya sea que se trate de
ganchos doblados a ciento ochenta grados o a noventa grados.
Todas las varillas de refuerzo deberán colocarse con las
longitudes que fije el proyecto y no se usarán empalmes .
Los empalmes, serán de dos tipos : traslapados o soldados a tope,
y deberá usarse el tipo que fije el proyecto . Salvo indicación en
contrario, en una misma sección no se permitirá empalmar más del
cincuenta por ciento (50%) de las varillas de refuerzo . Se
observarán las recomendaciones siguientes:
•
a) Cuando el proyecto no fije otra cosa, los taslapes tendrán una
longitud de cuarenta (40) veces el diámetro o lado, para varilla
corrugada ; y de sesenta (60) veces el diámetro o lado, para
319
varilla lisa . Se colocarán en los puntos de menor esfuerzo de
tensión' ; nunca se pondrán en lugares donde la sección no permita
una separación minima libre de una vez y media (1 1/2) el tamaño
máximo del agregado grueso, entre el empalme y la varilla mas
próxima.
b) En los empalmes a tope, los extremos de las varillas se unirán
mediante soldadura de arco u otro procedimiento autorizado.
La preparación de los extremos será como lo fije el proyecto . Las
varillas de refuerzo deberán colocarse en la posición que fije el
proyecto y mantenerlas firmemente en su sitio durante el colado.
. En general, se observarán las recomendaciones siguientes:
a) Los estribos deberán rodear , a las varillas longitudinales y
quedar firmemente unidos a ellas.
b) Cuando se utilicen estribos en losas, éstos deberán rodear a
las varillas longitudinales y transversales de las capas de
refuerzo y quedar . firmemente unidos a ellas.
c) El refuerzo próximo al molde deberá separarse del mismo, por
medio de separadores de acero o dados de concreto, que tengan el
espesor para dar el recubrimiento requerido.
d) En losas con doble capa de refuerzo, las capas se mantendrán
en su posición por medio de separadores fabricados con acero de
refuerzo de noventa y cinco centésimos (0 .95) de centímetro de
diámetro nominal mínimo, de modo que la separación entre las
varillas inferiores y superiores sea la fijada en el proyecto.
Los separadores se sujetarán al acero de refuerzo por medio de
amarres de alambre, o bien, por puntos de soldadura . Cuando se
utilice varilla torcida en frío no se usará soldadura.
e) No se iniciará ningún colado hasta que la supervisión
inspeccione y apruebe el armado y la colocación del acero de
refuerzo .
N
Los alambres, cables y barras, que se empleen en concreto
presforzado deberán colocarse y ser tensados con las longitudes,
posición, accesorios, procedimientos y otros requisitos fijados
en el proyecto.
Las soleras, ángulos, rieles, rejillas de alambre, metal
desplegado y otros elementos estructurales que se empleen como
refuerzo, deberán colocarse como lo fije el proyecto.
supervisión, el contratista
Si con la autorización de la
sustituye parcialmente el acero de refuerzo fijado en el
proyecto, por otro de diferente sección, éste deberá cumplir como
mínimo, con el área y el perímetro del acero de refuerzo de la
sección del proyecto y ser del mismo límite elástico.
•
320
Para dar por terminado el armado y colocación del acero para
concreto hidráulico, se verificarán sus dimensiones, separación,
sujeción, forma y posición, de acuerdo con lo fijado en el
proyecto, dentro de las tolerancias que se indican a
continuación:
a) La suma de las discrepancias medidas en la dirección de
refuerzo con relación al proyecto, en losas, zapatas, muros,
cascarones, trabes y vigas, no será mayor de dos (2) veces el
diámetro de la varilla, ni más del cinco por ciento (5X) del
peralte efectivo . En columnas rige la misma tolerancia, pero
referida a la mínima dimensión de su sección transversal.
b) En los extremos de las trabes y vigas, la tolerancia anterior
se reduce a una (1) vez el diámetro de la varilla.
c) La posición del refuerzo de zapatas, muros, cascarones, trabes
y vigas, será tal que no reduzca el peralte efectivo d en más de
tres (3) milímetros más tres (3) centésimos de d, ni reduzca el
recubrimiento en más de cero punto cinco (0 .5) centímetros . En
columnas rige la misma tolerancia, pero referida a la minima
dimensión de su sección transversal_
d) Las dimensiones del refuerzo transversal de trabes, vigas y
columnas, medidas según el eje de dicho refuerzo, no excederán a
las del proyecto en más de un (1) centímetro más cinco (5)
centésimos de t, siendo t la dimensión en la dirección en que se
considera la tolerancia ; ni serán menores de las del proyecto en
más de tres (3) milímetros más tres (3) centésimos de t.
e) El espesor del recubrimiento del acero de refuerzo en
cualquier miembro estructural no diferirá al de proyecto en más
de cinco (5) milímetros.
f) La separación del acero de refuerzo en losas, zapatas, muros y
cascarones, respetando el número de varillas en una faja de un
(1) metro de ancho, no diferirá de la del proyecto en más de un
(1) centímetro más un (1) décimo de s, siendo s la separación
fijada.
g) La separación del acero de refuerzo en trabes y vigas,
considerando los traslapes, no diferirá de la del proyecto en más
de un (1) centímetro más diez por ciento (10X) de dicha
separación, pero siempre respetando el número de varillas y su
diámetro, y de tal manera que permita pasar
agregado grueso.
el
h) La separación del refuerzo transversal en cualquier miembro
estructural, no diferirá de la del proyecto en más de un (1)
centímetro más diez por ciento (10%) de dicha separación.
321
MEfl I
C I ON
Las ,varillas, soleras, ángulos, rieles, rejillas de alambre,
metal desplegado y otros elementos estructurales que se empleen
como acero de refuerzo, se medirán tomando como unidad el
kilogramo . Como base se tomará el peso que fije el proyecto.
No se medirán los desperdicios del acero de refuerzo para
concreto.
Los alambres, cables o barras que se empleen en concreto
presforzado, se medirán tomando como unidad el kilogramo, de
acuerdo con
dimensiones, formas y características fijadas en
el proyecto.
las
BASE DE PAGO
Las varillas, solera, ángulos, rieles, rejillas de alambre : Metal
desplegado y otros elementos estructurales, se pagarán a los
precios unitarios fijados en el contrato para el kilogramo, del
tipo y sección correspondientes . Estos precios unitarios incluyen
lo que corresponda por : valor de adquisición ; almacenamientos;
protección ; cortado ; desperdicios ; doblado ; empalmes traslapados
o soldados ; limpieza ; armado ' con alambre de amarre, y/o•puntos de
soldadura y/o separadores ; colocación conforme al proyecto.
Los alambres, cables y barras que se empleen en concreto
presforzado,
pagarán a los precios unitarios fijados en el
contrato para el kilogramo, del tipo y sección correspondientes.
se
•
Estos precios unitarios incluyen lo que corresponda por : valor de
adquisición de los alambres, cables o barras ; protección;
almacenamientos ; cortado ; desperdicios ; formación de cables;
anclajes ; ductos ; accesorios necesarios ; colocación ; tensado;
lechada, mortero, aditivos u otro material que indique el
proyecto y su inyección ; concreto para los sellos de anclaje;
maniobras ; derechos de patente y asesoramiento ; todos los
materiales, equipo y operaciones requeridos para la ejecución del
trabajo .
•
322
13 . ESTUDIO ECONOMICO Y FINANCIERO
•
13 .
ESTUDIO ECONOMICO Y FINANCIERO
Con base en el dimensionamiento de las unidades que integran cada
sistema de tratamiento, asi como al presupuesto presentado en el
capitulo anterior, se determinó la inversión requerida para su
construcción.
A partir de las modulaciones realizadas para -cada rango
establecido, los cuales se presentan por unidades independientes,
a continuación se enuncian los arreglos para cada prototipo:
PROTOTIPO 1
- pretratamiento
- estación de bombeo
- filtro lento
PROTOTIPO 2
-
pretratamiento
estación de bombeo
filtro lento
preparación de lechada de cal
dosificación de reactivos
PROTOTIPO 3
-
pretratamiento
estación de bombeo
sedimentación primaria
acondicionamiento de lodos
deshidratado de lodos
reactivos para acondicionamiento de lodos
PROTOTIPO 4
-
•
pretratamiento
estación de bombea
neutralización
sedimentación primaria
filtro lento
acondicionamiento de lodos
deshidratado de lodos
preparación de lechada de cal
dosificación de reactivos
PROTOTIPO 5
- pretratamiento
•
- estación de bombeo
neutralización
- mezcla rápida
- clarifloculador
- filtro lento
- acondicionamiento de lodos
- deshidratado de lodos
- preparación de lechada de cal
- reactivos mezcla rápida
- reactivos para acondicionamiento de lodos
Adicionalmente a los conceptos que integran cada prototipo, se
adicionan las partidas correspondientes al sistema de
interconexión y sistema eléctrico.
13 .1
Inversión requerida por arreglo.
A partir de los presupuestos presentados en los capítulos 8 y 9
para cada unidad y prototipo, cuyo resumen se presenta en los
cuadros 9 .1 a .9 .5, a continuación se presenta la inversión
requerida para arreglo seleccionado:
•
13 .2
Metodología de cálculo.
A continuación se presenta la metodología de cálculo a seguir en
el desarrollo de este apartado presentando para cada sección de
este, en el extremo derecho, el número de columna correspondiente
a la hoja de cálculo de la sistematización del procedimiento.
Para seguimiento de la metodología .a emplear
en la
sistematización se presenta como ejemplo el desarrollo del
cálculo para el prototipo 1 .A . La determinación de la
amortización de la inversión será la correspondiente á una tasa
de interés del 15% anual y un período de amortización de 15 años.
I = Inversión total
I = 266,153
(2)
Amortización = A = (0 .171) (I)
A = (0 .171) (266,153) = 45,512 .16 m$ .
(3)
Determinación del consumo de energía eléctrica en HP instalados.
•
HP instalados = HP = 7 .24
KWH = HP (0 .7457 = ( 7 .24) (0 .7457) = 5 .399 KWH
(4)
(5)
Ce = costo de energía = (KWH) (25 .20 $/KW) (24 h) (365 días)
Ce = (5 .399) (25 .20) (24) (365) = 1'191,811 $/año) (6)
324
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POTENCIA
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IC
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2A
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2C
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3A
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.
7 .24
9 .65
9 .65
9 .65
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
9 .65
9 .65
9 .65
13 .61
13 .61
H = 2N
H = 3M
H = 4M
H = 2M
7 .24
7 .24
7 .24
9 .65
9 .65
9 .65
7 .24
7 .24
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
H a 3M
H = 4M
H = 2M
H = 3M
H = 4N
H = 4M
H = 2M
H = 3M
H = 4M
H = 2N
H = 3M
H = 4M
H = 2M
7 .24
9 .65
9 .65
9 .65
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
H
H
H
H
H
H
H
H
H
7 .24
7 .24
9 .65
9 .65
9 .65
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
9 .65
9 .65
4 .60
4 .60
7 .00
7 .00
7 .00
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
7 .00
7 .00
9 .65
7 .00
58
58
5C
5C
5C
I
H = 4M
H = 2M
H = 3N
H = 4M
H = 2M
H = 3M
H = 4M
38
3C
SB
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.
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
H = 2M
H : 3M
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7 .24
7 .24
7 .24
7 .24
38
38
48
48
4C
4C
4C
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5A
S .P .
~
H = 2M
H = 3M
H = 4M
H = 2M
H = 3M
7 .24
7 .24
7 .24
3C
3C
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.
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= 4M
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= 3M
= 4M
= 2M
= 3M
= 4M
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H = 3M
H = 4M
H = 2M
H = 3M
H = 4M
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2 .34
2 .34
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3 .48
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1 .77
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
1 .77
1 .77
2 .77
2 .77
2 .77
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4. : :
4 . :• :
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13 .61
14 .61
14 .61
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19 .13
19 .13
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.65
18 .00
1 .00
1 .00
.65
.65
1 .74
1 .74
1 .74
2 .30
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
2 .30
2 .30
.65
.65
.65
1 .74
1 .74
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
1 .77
1 .77
1 .77
2 .77
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1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .74
2 .30
2 .30
2 .30
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.65
.65
1 .74
1 .74
1 .74
2 .30'
2 .30
2 .30
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
18 .00
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18 .00
18 .00
18 .00
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4 .60
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4 .60
4 .60
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4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
4 .60
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4 .88
4 .88
35 .83
37 .86
37 .86
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55 .03
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1 .00
1 .00
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1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
1 .00
7 .60
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2 .77
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cargo anual por cuota fija
(KWH) (5 .023 $/mes/KWH) (12 meses)
(5 .399) (5 .023) (12) = 352,430 $/año
costo total anual por energía
Ce + Ca = 1'191,811 + 352,430 = 1'544,241
Salario
(7)
$/año
(8)
mensual y prestaciones.
SALARIO Y PRESTACIONES
($/mes)
PERSONAL
3 ' 200,000 .00
1 ' 900,000 .00
Superintendente
Operador
Mecánico
Ayudante de operador
Eléctricista
* Pagó por honorarios por
mensual .
400,000 .00
At
1'300,000 .00
400,000 .00
revisión
y
*
mantenimiento promedio
Determinación de salarios totales por personal para la operación
y mantenimiento del sistema de tratamiento por arreglo.
ARREGLO
TOTAL DE SALARIOS
($/mes)
4'000,000
.4'000,000
4'000,000
7'200,000
7'200,000
I
II
III
•
(TS)
IV
V
TS = total de salarios por mes
Cat = costo anual total por personal
Cat = (TS) (12 meses) = 4 . 000,000 x 12 =
(9)
48'000,000
S/año -- (10)
Determinación del costo anual total por mantenimiento
Ctm = costo anual total por mantenimiento
Ctm = (0 .10) (I) = (0 .10) (266,153 miles $) (1000 S/mil)
Ctm = 26'615,300 '/año
(11)
Determinación
del
costo total anual por la operación y
mantenimiento incluyendo la amortización de la inversión del
sistema de tratamiento por arreglo.
A = amortización = 45'512,160 S/año
*
Ct = costo por energía = 1'544,241 $/año
Cat = personal = 48'000,000 S/año
Ctm = mantenimiento y reactives = 26'615,300 $/año
CTA
CTA
CTA
CTA
= anualidad total
= A + CT + .Cat + Ctm
= 45'512,160 + 1'544,241
= 121'671,701 $Daño
+
48'000,000
328
+
26'615,300
(3)
(8)
(10)
(11)
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Determinación del costo unitario para el caudal medio por.
prototipo.
va = volumen anual de agua tratada
Va = (Dmed) (86400 seg/día) (365 días ;/(1000 l/m ).
Va = (3 .26) (86400) (365) / (1000) = 102,807 .36 m /año
Cu = costo unitario del agua tratada
Cu = CTw / Va = (121'671,701 $/año) 1 (102,807 .36 m /año)
Cu = 1'183 .49 $/m .3'
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330
(14)
(15)
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ESTUDIO ECONOMICO FINANCIERO
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