Estimación de los caudales y cargas a tratar en la PTAR. Pág 138
no sea factible
1
NB
688
Cuando
proceder a la realización de campañas de aforo y muestreo
para la caracterización de las aguas a tratar en la futura PTAR, porque aún no existe la red de
alcantarillado, puede procederse a una estimación de los caudales y de la composición de estas
se puede partir de
los datos de abastecimiento de agua potable en el área tributaria
aguas. Para ello, en el caso de la estimación de los caudales,
de la PTAR. Esta información, junto al conocimiento de la población servida, nos permite estimar la
dotación de agua potable (L/habitante/día).
POBLACIÓN FUTURA
Datos
Pa
=
i
=
T
=
Pf
=
2000
1,12
20
2448
Donde:
Pf
Pa
i
T
hab
%
años
hab
=
=
=
=
Población futura
Población actual
Tasa de crecimiento
Periodo de diseño
DOTACIÓN
Dotación Normal
Do
=
70
l/hab/dia
d
=
1,12
%
Df
=
87,47 l/hab/dia
Dotación Extra
La dotación extra proveniente de las instituciones educativas, comunales, campos recreativos. Reglamento Nacional
de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias. Revisión Noviembre 2011_Pág. 132
Dotación Extra: Social - Público - Estatal (Proyectada al año 20)
Locales Divers.
Usos
Campo Deportivo
Mercado Municipal
Supermercado
Sub Total (litros/dia)
Centros Educativos
Jardín de Niños
I.E. Internado
Sub Total (litros/dia)
Area
(m2)
A
(m2/asiento)
-250
100
--2,5
Nro Aulas
Nro.
Alum.
Pers. Adm.
Dot.(l/person
a)
2
6
25
20
2
2
50
120
Personas
300
Caudal descargas concentradas Qdc =
Dot. (l/m2)
1
10
37.000,00
l/dia
37,00
m3/dia
0,43
lt/seg
Dot.
(l/pers)
l/día
l/s
1
-10
300
2500
400
3200
0,003
0,029
0,005
0,037
l/día
l/s
5000
28800
33800
0,058
0,333
0,391
CAUDAL DE DISEÑO
Datos
Pf
=
2448 hab
Df
=
150 lt/hab/dia
%Cont =
%
80
Donde:
QMD =
Pf
=
d
=
%Cont =
(% Con)=coeficiente de retorno, que tiene en cuenta la fracción de
agua potable consumida que se transforma en agua residual, y que
oscila generalmente entre 0,6-0,8.
Caudal medio diario doméstico
Población futura
Dotación
% Coeficiente de retorno
Caudal Medio Diario
331,00
0,003830
3,83
MD =
m3/dia
m3/seg
lt/seg
QMAX
𝐷𝑓 %𝐶𝑜𝑛𝑡
86400
M= K1 x K2 Calculado según el Apartado 2.3.6.2 - NB 688 , Tb hay otros
métodos
Caudal Máximo Horario
860,60
0,009961
9,961
𝑃𝑓
𝑄𝑀𝐷
𝑄𝑀𝐴𝑋
m3/dia
m3/seg
lt/seg
𝐾1
K1= 1,30
𝐾
𝑄𝑚
Pág. 49 NB 688
(Se considera un Coeficiente Máximo Anual de la
Demanda Diaria K1 = 1,3)
K2= 2,00
Pág. 49 NB 688
(El Coeficiente Máximo Anual de la Demanda Horario
K2, se ha tomado 2 para la población de 2000
Caudal de Infiltración
El caudal de infiltración incluye el agua del subsuelo que penetra las redes de alcantarillado, a través de las
paredes de tuberías defectuosas, uniones de tuberías, conexiones, y las estructuras de los pozos de visita, cajas
de paso, terminales de limpieza, etc. de visita, cajas de paso, terminales de limpieza, etc. Lo calculamos a
través de la siguiente tabla:
Valores de Infiltración de Tuberías
Caudales de Infiltración (l/s/km)
Tipo de Tubería
Tubo de cemento
Tipo de Unión
Cemento Goma
Tubo de arcilla
Cemento
Goma
Tubo de arc. Vitrif.
Tubo de PVC
Cemento Goma Cemento Goma
Nivel freático bajo
0,5
0,2
0,5
0,1
0,2
0,1
0,1
0,05
Nivel freático alto
0,8
0,2
0,7
0,1
0,3
0,1
0,15
0,5
El caudal de infiltración será
Datos
Ci
=
0,05 l/sxkm
L
=
10,00 km
Qi
=
0,500 l/s
Donde:
Ci = Caudal de infiltración (de la tabla)
L = Longitud de la tubería de desague
del Alcantarillado
𝑄𝑖
(Corresponde a un nivel freático bajo, tubo de PVC, unión de goma)
Caudal de conexiones erradas
Datos
Qe
=
0,498
Según NB 688 es del 5% - 10% del Caudal Maximo Horario
l/s
Caudal de Diseño
El caudal de diseño se calculará según la siguiente ecuación:
Donde:
Qd
=
Qmh =
Qi
=
Qe
=
Caudal de diseño
Caudal máximo horario
Caudal de Infiltración en Tubería
Caudal de escorrentía en buzones
Qd =
Qd =
11,39
0,01
l/s
m3/s
𝑄𝑑
𝑄𝑚ℎ
𝑄𝑑𝑐
𝑄𝑖
𝑄𝑒
𝐶𝑖
𝐿
2
GUIA
PTAR
Aportes unitarios de aguas residuales. Pág 179
Tras el análisis de la información recopilada en los informes anuales de AAPS, en la elaboración del
Inventario y del Diagnóstico de PTAR construidas en Bolivia y en las campañas de aforo y muestreo
llevadas a cabo, tanto en temporada seca, como húmeda, se han obtenido los siguientes
aportes unitarios de aguas
POBLACIÓN FUTURA
Datos
Pa
=
i
=
T
=
Pf
=
2000
1,12
20
2448
Donde:
Pf
Pa
i
T
hab
%
años
hab
=
=
=
=
Población futura
Población actual
Tasa de crecimiento
Periodo de diseño
Estimación de los caudales generados en la PTAR en base a la Población horizonte del proyecto y aportes unitarios
indicados en la tabla 5.2
2.000,00
5.000,00
70,00
C
=
71,49 lt/h/d
Aporte unitario de aguas residuales por zona ecológica
QMD =
175,02
0,0038
3,83
m3/dia
m3/seg
lt/seg
Caudal medio diario
QMD = C x (Pf /1000)
QMH =
7,29
0,0002
0,16
m3/dia
m3/seg
lt/seg
Caudal medio horario
QMH = QMD / 24
m3/dia
m3/seg
lt/seg
Caudal máximo horario
QMAX = QMH x M
M
=
2,60
18,96
QMAX = 0,000219
0,219
3
80,00
Diferencia entre Caudales de Red de Alcantarillado y PTAR
Debe utilizar el método y los caudales de la Guía de Diseño
de PTAR para dimensionar los componentes de su planta, incluyendo el pretratamiento, tratamiento primario y
secundario. La razón es simple y directa: la Guía está específicamente diseñada para la ingeniería de plantas de
tratamiento, mientras que la NB 688 es para el diseño de la red de alcantarillado que lleva el
agua a la planta. La clave está en el uso de cada norma. Los 11.39 L/s de la NB 688 son para asegurarse de que las
tuberías no colapsen. Los 18.96 L/s de la Guía de PTAR son el caudal que el desarenador, las rejas, y los procesos
biológicos deben ser capaces de tratar. Por eso se indico arriba que: Cuando no sea factible .......................LEA
DE NUEVO LO QUUE DICE ARRIBA LA PRIMERA PARTE....
Característica
Diseño de Red de Alcantarillado (NB 688)
Diseño de PTAR (Guía Técnica)
Objetivo Principal
Garantizar el transporte hidráulico del agua residual.
Optimizar los procesos de tratamiento físico,
químico y biológico. Dimensionar
correctamente los Volúmenes de tanques y la
capacidad de los equipos.
Fórmula del
Caudal
El caudal de diseño es una suma de todos los aportes al
sistema de recolección.
El caudal de diseño depende del Reactor a
dieñar
Caudales Clave
Caudal Máximo Horario; Caudal de Infiltración ; Caudal por
Conexiones Erradas , etc
Caudal Máximo Horario; Medio Horario, Aporte
unitario de aguas residuales, etc
Base del Cálculo
La NB 688 establece criterios para determinar cada
componente de la fórmula
La Guía de Diseño de PTAR utiliza aportes
unitarios de aguas residuales (Tabla 5.2), que ya
consideran el coeficiente de retorno, como
base para el cálculo del Q_MD, de donde se
derivan los otros caudales.
Aplicación
Práctica
El valor resultante (p. ej., 11.39 L/s) se utiliza para seleccionar
el diámetro y la pendiente de las tuberías y colectores.
El valor (p. ej., 18.96 L/s) se usa para dimensionar
rejas, desarenadores y bombeo, etc. (p. ej.,
18.96 L/s) se utiliza según la Guia para diseños
especificos de reactores
Caudal de TRATAMIENTO.
Caudal de TRANSPORTE.
Concepto Clave
¿Por qué la Guía de Diseño de PTAR de Bolivia utiliza un aporte unitario de aguas residuales empírico (de la tabla de la
AAPS) en lugar de un cálculo teórico basado en la dotación de agua potable, como se hace en la NB 688?"
Los valores de la tabla de PTAR no son teóricos, sino el resultado de un riguroso trabajo de campo, este proceso
empírico y directo es la razón por la cual el aporte unitario residual (C) de la Guía de PTAR puede ser diferente al valor
que se obtiene de una fórmula de la NB 688. Mientras que la NB 688 utiliza un modelo genérico (dotación de agua
potable × coeficiente de retorno), la Guía de PTAR utiliza datos específicos de Bolivia, lo que la hace más precisa para
el diseño de plantas locales.
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