MEMORIA DE CALCULO PROCESO

PARA PLANTA DE TRATAMIENTO

LA NATURA, AGS.

Afluente

PARÁMETRO UNIDADES RESULTADO

pH UNIDAD 7.6
TEMPERATURA 0
C 25
GRASAS Y ACEITES mg/L 150
MATERIA FLOTANTE mg/L PRESENTE
SÓLIDOS SEDIMENTABLES mL/L 9
SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES mg/L 450
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO5 mg/L 300
NITRÓGENO TOTAL mg/L 60
FÓSFORO TOTAL mg/L 30

Efluente

PROMEDIO
PARÁMETRO UNIDADES MENSUAL
pH unidad 5 – 10
TEMPERATURA 0
C 40
GRASAS Y ACEITES mg/L 15
MATERIA FLOTANTE mg/L AUSENTE
SOLIDOS SED. mL/L 1
SST mg/L 40
DBO5 mg/L 30
NITRÓGENO TOTAL mg/L 15
FÓSFORO TOTAL mg/L 5

Tabla 3. Calidad de agua residual de diseño

Parámetro Unidad Valor
LA PLANTA
Caudal medio L/s 50
Caudal máximo L/s 75
Caudal mínimo L/s 25
Alcalinidad Total mg/L 267
Coliformes Fecales NMP/100 mL 1.50E+07
DQO Total mg/L 525
DQO Soluble mg/L 341.3
Fósforo total mg/L 30.0
Huevos de Helminto huevo/L <1
DBO Total mg/L 300
DBO Soluble mg/L 195
Nitrógeno total mg/L 60
Nitrógeno amoniacal mg/L 45
Nitrógeno orgánico mg/L 15

AVVA CONSTRUCCIONES SA DE CV PTAR, LA NATURA, AGS

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PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
LA NATURA, AGS.

pH UNIDADES 7.6
SST mg/L 450
SSV mg/L 292.5 65%
Conductividad Eléctrica µmhos/cm 1,660.50
Grasas y Aceites mg/L 150

Tabla 12. Calidad del agua tratada a la salida de LA PLANTA

Parámetro Concentración Concentración
Promedio Máxima
Instantánea Unidad
DBO5 20 30 mg/L
DBO Soluble 15 20 mg/L
DQO 50 140 mg/L
SST 20 40 mg/L
No será menor Unidades pH
de 6.5 ni mayor
pH -- de 8.5
Temperatura -- 32 °C
Sólidos sedimentables 1 1.5 mL/L
Grasas y aceites 10 15 mg/L
Materia Flotante -- Ausente Ausencia/
Presencia
Nitrógeno amoniacal 15 20 mg/L
Nitrógeno total Kjeldahl 20 25 mg/L
Fósforo inorgánico 5 8 mg/L
SAAM 5 8 mg/L
Conductividad - 2,000.00 mmhos/cm
Coliformes Fecales 240.00 1,000.00 NMP/100
mL
Huevos de Helminto - 1.00 NMP/100
mL

AVVA CONSTRUCCIONES SA DE CV PTAR, LA NATURA, AGS

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Memoria de Cálculo de Proceso de Tratamiento de Aguas Residuales.

Nombre de Proyecto: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales

Numero de Contrato: APAZU-RP/07-049
Ubicación: Fracc. La Natura
Responsable: Instituto del Agua de Aguascalientes

Características Afluente:
Caudal Medio 50 l/s
Caudal Máximo 75 l/s
DBO5 Total 300 mg/l
DBO5 Soluble 195 mg/l Supuesto
DQO 525 mg/l Supuesto
Sólidos Suspendidos Totales 450 mg/l
Nitrogeno Amoniacal 45 mg/l
Nitrógeno Orgánico 15 mg/l
Fósforo Total 10 mg/l
Grasas y Aceites 150 mg/l
Temperatura Agua Min 20 °C
Temperatura Agua Med 23.0 °C
Temperatura Agua Máx 26 °C
Alcalinidad 267 mg CaCO2/l
Coliformes Fecales 1.50E+07 NMP/100 ml

Características Medio
ASNM 1870 m.s.n.m.
Temp Med 23.0 °C
Temp Max 26 °C
Temp Min 20 °C

Características Efluente
DBO5 Total 20 mg/l
DQO 50 mg/l
Sólidos Suspendidos Totales 20 mg/l
Nitrogeno Amoniacal 15 mg/l
Nitrógeno Orgánico 5 mg/l
Nitrógeno Kjeldahl 20 mg/l
NOX 30 mg/l
Fósforo Total 5 mg/l
Grasas y Aceites 10 mg/l
Coliformes Fecales 240.00 NMP/100 ml
Factor de Seguridad 20 % Obligado por Norma ATV-DVWK-A131-E

Primera Operación: Cribado Grueso

Definición de Proceso:

- Pretratamiento mediante sistema mecanizado para remoción de sólidos mayores a 6 mm

remoción de arenas hidrociclon.

- Cribado fino a base de rejillas fijas autolimpiantes fabricadas en acero inoxidable.

- Primer desbaste de materia orgánica mediante reactor de lodos activados de alta carga

- Clarificación intermedia mediante sedimentador de alta tasa utilizando el principio de placas paralelas
inclinadas, se implementa sedimentador de doble zona, para presedimentar y desnatar en primer
contacto y clarificar en el segundo, Purga de lodos directa a digestión biológica anaerobia.

- Reactor de Lodos Activados en la modalidad de Desnitrificación Previa con Desnitrificación -

nitrificación con control presiso de suministro de energía para control de suministro de oxigeno mediante
sondas Redox y analizadores de Oxígeno Disuelto.

- Clarificación secundaria mediante clarificador circular de tracción periferica.

- Tratamiento de Lodos mediante espesado, digestión anaerobia y desaguado en filtro banda.

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CARCAMO DE BOMBEO
El nivel de arrastre del colector en la zona de la planta de tratamiento es de 4.8 m por debajo del nivel del suelo, de manera que
acumular agua en un cárcamo de 6 hr de tiempo de retención haría que se tuviese que pofundizar 5 m adicionales, esto haría
entonces que se construyera un megatanque con 10 m de profundidad, y con un área de 21.5 m de largo por 10 m de ancho, el
bombeo en la condicion de bajo caudal sería entonce desde la cota de 9 m por debajo del nivel del suelo, para hacer llegar el
caudal de 50 lps hasta una plataforma colocada 7 m por encima del nivel del suelo, esto genera una necesidad de bombear 16 m
de columna de agua, lo cual hace que los equipos de bombeo seleccionados sean para operación de "alta velocidad" y por tanto
menor eficiencia mecánica y menor vida útil, se propone entonces el bombeo en dos etapas, la primera es elevar el caudal hasta
un tanque de homogeneización, con un tiempo de retención hidráulica a caudal promedio de 5.5 hr, tiempo que sumado a un
primer cárcamo de 30 min. de tiempo de retención produce 6 hr de tiempo de retención total. Dentro del tanque pulmon, se equipa
un proceso de desbaste por alta carga para que el agua acumulada en el tanque de homogeneización no genere problemas de
septicidad.

Q Minimo 25 l/s 1.5 m3/min 2,160.00 m3/d

Q Promedio 50 l/s => 3 m3/min 4,320.00 m3/d
Q Pico 75 l/s 4.5 m3/min 6,480.00 m3/d

Acorde a: "Design of Wastewater and Stormwater Pumping Station"

Manual of Practice FD - 4
Water Enviromental Federation

Bomba de Nabohi en proceso de calculo

Ver detalle en hoja anexa.

TRATAMIENTO PRELIMINAR:
CRIBADO

Considerando Q Promedio de: 50 l/s

Flujo de diseño = Q pico en m3/seg
Flujo de diseño = 70 l/s
Paso= 10 mm
Equipo Seleccionado:
REJILLA MECANICA MCA ESTRUAGUA

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PRODUCCION DE SOLIDOS EN EL CRIBADO MECÁNICO

A QPROMEDIO

Tasa de Producción= 6 ft3/Mgal MOP 8

Gasto millones de gal./día = (Flujo m3/s )(264.1729 gal /m3)(86,400 seg/día) (1/1,000,000 gal/Mgal)

Gasto = 1.141 Mgal/día

Sólidos generados = Gasto x factor de sólidos

Sólidos generados = Flujo en Mgal/día x 12 ft3/Mgal

Sólidos generados = 6.85 ft3/día

Caudal promedio = 0.19 m3/día

Humedad = 80 %
Densidad = 960 Kg/m3

Masa de sólidos = Densidad * Caudal promedio

Masa de sólidos = 0.96 Ton/m3 * 7.76 m3/día

Masa de sólidos = 0.186 Ton/día @' Q promedio inicial

CALCULO DE REACTOR DE LODOS ACTIVADOS EN ALTA CARGA

TRATAMIENTO ADICIONAL

PROCESO DE ALTA CARGA

Según: "XXIII" CURSO SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE

ESTACIONES DEPURADORAS, TOMO I", Cedex, Madrid, España, 2005.

FLUJO DE DISEÑO 50 l/s. 4,320 m3/día

Caracterización del Influente

DBO 300.0 mg/l
SST 450.00 mg/l
SSV 315.00 mg/l
N Total 60.0 mg/l
P Total 10.0 mg/l

Carga de contaminantes

kgDBO/Dia 1,296.00
kgNit/Dia 259.20
kgP/Dia 43.20
kgSST/DIa 1,944.00

Características del Efluente

Remoción DBO 50 %
DBO 150.00 mg/l
Remoción SST 65 %
SST 157.50 mg/l
NTK 52.50 mg/l
PT 8.50 mg/l
kgDBO/Dia 648.00 kg/dia
kgSST/Dia 680.40 kg/dia

EFICIENCIA DE REMOCION OBTENIDA

eDBO= eDBOinf - eDBO eflu

e DBO inf

eDBO 150 = 50%

300

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DIMENSIONAMIENTO DEL REACTOR BIOLÓGICO AEROBIO

Parametrosde diseño

Numero de unidades = 1

Flujo = 4,320 m3/día 180 m3/h

KgDBO5
Carga Másica = 2.5
día  KgSSLM

SSLM = 2 gr/l

DBO influente = 300 mg/l

Carga de DBO/dia = 1,296.00 kgDBO/día

Volumen Requerido = Carga de DBO/dia

CM*SSLM

Volumen Requerido = 259 m3

Volumen Requerido por unidad = 259 m3

si h= 5 m

Area = 51.84 m2

Ancho = 10.00 m
Longitud = 8.00 m incluye 20% de F.S.

Tiempo de Retención Hidráulico

TRH = Volumen
Flujo
TRH = 0.093 Días 133.33 min

REQUERIMIENTO DE OXIGENO

Según: "XXIII" CURSO SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y EXPLOTACIÓN DE

ESTACIONES DEPURADORAS, TOMO I", Cedex, Madrid, España, 2005.

Constante de Oxidación = 0.25 Kg. O2/Kg.DBOEliminado

AOR = Constante de oxidación X DBO (entrada al reactor)
AOR = 162.00 Kg DBO/dia
Total de Oxígeno Requerido 6.75 Kg. O2/hr (para Oxidación-Bioabsorción)
AOR= 6.75 Kg O2/hr

N
N0 
 Fa C ss  C l
 20  (1.024) (T  20 )

C sc

N0= Velocidad de Transferencia de Oxígeno Real

N= Velocidad de Transferencia de Oxígeno Estándar

h= Altura de columna de Agua en el Tanque 5.00 m

Tinv= Temperatura de Invierno 20 °C
Tver= Temperatura de Verano 26.0 °C
Cl(Max)= Ox. Disuelto Máximo Exigido 2 mg/l
Cl(Op Real)= Ox. Disuelto de Operación Normal 1 mg/l
α= Relación de vel de asimilación de oxígeno 0.85
β= Relación de nivel de saturación de Oxígeno 0.95
Cs(inv)= Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real 7.7 mg/l
Cs(ver)= Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real 6.2 mg/l
Css= Oxígeno Disuelto a Saturación Estándar 9.2 mg/l
HSNM= Altura Sobre el Nivel del Mar (m) 1870 m

N0= 16.3 Kg O2/hr a Tver y Cl(Max) Para 2 mg/l en reactor

Invierno
N0= 13.0 Kg O2/hr a Tver y Cl(Op Real)
Fs= 1.26 Eff= 41.4%
N0= 13.7 Kg O2/hr a Tver y Cl(Max) Para 2 mg/l en reactor
Verano
N0= 11.6 Kg O2/hr a Tver y Cl(Op Real)
Fs= 1.19 Eff= 49.1%

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Equipo Utilizado: Aireador Sumergible

Rel. Ox. Sum: 1 Kg O2/HP·hr
No. Equipos: 2 U
Potencia Ind. Teo 8.15 H.P.
Potencia Ind. Sel: 10 H.P. Dos Aireadores NABOHI Sumergibles de 10 H.P.

MEZCLADO:
Requerido: 19-39 KW/1,000 m3
Sel. 29.00 KW/1,000 m3
Pot Instalada: 14.92 KW
Pot. Mezcla: 37.30 KW/1,000 m3 Suficiente.

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SEDIMENTADOR SECUNDARIO DE ALTA TASA

Según: "WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN" Manual of Practice No. 8,

Water Pollution Control Federations

"CLARIFIER DESIGN, Facilities Development" WEF Manual of Practice - FD - 8

Water Pollution Control Federations

Qasim; Wastewater Treatment Plants

Metcalf & Eddy, Inc. "WASTEWATER ENGINEERING, Treatment, Disposal & Reuse"
McGraw Hill Book Co.

El diseño funcional del clarificador intermedio, tiene como principio básico el utilzar un sistema de placas paralelas inclinadas
denominadas como "lamellas", con esto, la capacidad para provocar la aglomeración de los sólidos y su sedimentación como corrientes
es de hasta 4 veces la carga superficial de un clarificador por gravedad convencional. El segundo elemento de diseño del presente
proceso es el retorno de lodos por espesamiento del lecho, de manera que no requeire de bombeo de retorno de lodos, el incremento
de lodos en el reactor de alta carga se elimina mediante estracción a sistema de mesa de espesado, la cual eleva la concentración de
sólidos y el agua filtrada retorna al mismo reactor de alta carga, manteniendo así la concentración de sólidos, pero ahorrando un paso
parahidraulica:
Carga el proceso de tratamiento de lodos y minimizado el3/m
64-96 m consumo
2
de energía en el proceso de retorno de lodos.
.d a Q promedio
Selección 78 m3/m2.d máximo a Q promedio
Carga solidos: 123-172 kg/m2.d a Q promedio
maximo 245 kg/m2.d
Carga en derrame: 240 m3/m.d a Q promedio.
Q diseño Promedio: 4320 m3/d
Pico: 6480 m3/d
SST: 60 mg/l
NT: 52.50
PT: 8.50

Unidades 1
Calculo por carga hidraulica .-
Q promedio 4320 m3/d
Area = -------------- = --------------------
'CHS 64-96 kg/m2.d

Area = 55.38 m2 Corregido:

Lado = 10.0 m. 10.0
Lado = 2.8 m. 3.0

Lodos Generados en el Proceso

Tasa de producción de lodos = 1.1 kg SST/kg DBO removida

DBO removida = (DBOinf - DBOefl) X Flujo

DBO removida = 648.00 kg DBO/día

Tasa de producción de lodos = 712.80 kg SST/día

Indice Volumetrico de Lodos = 60 mg/l

Tiempo de Espesado = 1 hr

La concentración de lodos es = 16,667 mg/lt

Volumen de Purga de Lodos = 42.77 m3/día

0.5 l/s
Caudal reciclo lodos = 6.8 l/s
13.6% Q0

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SELECTOR PARA ASIMILACIÓN DE FÓSFORO

- Proceso con base en norma alemana ATV-DVWK-A 131E 2000

Tiempo de Retención 0.75 hr

Q0= 50.0 l/s
QR= 37.5 l/s
QANA= 87.50 l/s
VolANA= 236.3 m3
Capacidad de Asimilación 0.065 gr P/gr SSVLM
Biomasa Formada 575.2 kg SSV/día
Contenido de Fósforo 37.4 kg P/día

Fósforo Total Afluente 36.72 Kg P/día

Fósforo Total Efluente 0.50 Kg P/día
Concentración Efluente 0.12 mg/l

Trenes 2 Unidades
Volumen por tren 118.1 m3
Profundidad Propuesta 5 m
Area por tanque 23.6 m2
Ancho de Tanque 13.00 m Corregido
Largo de Tanque 1.82 m 3.1 m

TRATAMIENTO COMPLEMENTARIO

Cargas Específicas

Bs= 648.00 kg DBO5/d

Bx= 680.40 Kg SST/d
BN= 226.80 Kg NT/d
BP= 36.72 Kg SST/d

De ATV-DVWK-A131E-2000, Tabla 2, Pág 21

TSS= 19 d

CALIDAD DE AGUA
En este proceso se TRATADA
utiliza en principio de tratamiento definido como desnitrificación previa, al contar con un volumen de reacción
elevado y al haber disminuido la carga orgánica un 50% en el proceso previo de alta carga, se tiene la posibilidad de elevar la edad
de lodos, con lo cual la conversión de nitrógeno amoniacal en nitratos es muy alta, así que el aprovechamiento del oxigeno invertido
CBOD,EAT 15 mg/l Pág 12 ATV-DVWK-A 131E
en la nitrificación se utiliza para realizar la asimilación inicial de carbono orgánico con la consabida perdida de nitrógeno en forma de
gas,
C SS,EATcon
= lo cual se tendrá un efliuente20 bajo
mg/l en nitrógeno total y con una calidad de sedimentación muy elevada, pues al contar con
las
C etapas de selector anaerobio, reactor
NTK,EAT= 15 mg/lanóxico y reactor óxico, se puede asegurar la nula presencia de las bacteria causantes de
los fenomenos de abultamiento y espumas (bulking & foaming) comunes en los proceso de lodos activados.
C = 0.12 mg/l
El modelo de calculo se basa en los modelos desarrollados por la Asociación Alemana de Agua Residuales y Desechos ((Deutsche
P,EAT

Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall) y asumido por la autoridad alemana como norma oficial para el diseño de los
procesos de tratamiento.

Balance de Nitrógeno:

XN= CNT-0.05Cs
XN= 32.25 mg/l Cumple

Indice Volumetrico de Lodos

De ATV-DVWK-A131E-2000, Tabla 6, Pág 29

SVI= 100 ml/gr Por tener doble selector

Tiempo de Espesamiento de Lodos

tTH= 2 hr

Sólidos Suspendidos en Fondo de Decantador

SSBS= 12.60 kg/m3

Sólidos Suspendidos en Retorno

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SSRS= 8.82 kg/m3

Relación de Recirculación de Lodos

SSAT= 3 kg/m3
RS= 75%

Características de Sedimentación

qA= 3.00 m3/m2·h Por Contar con sistema lamellar

AST= 60 m2
N.U. 2 u.
ancho= 15.00 m
Largo= 2.00 m Corregido
DSV= 200.00 l/m3
qSV= 500 m/hr

h1= 0.50 m de ATV-A 131E 2002

h2= de ATV-A 131E 2000

h2= 1.64 m

h3= de ATV-A 131E 2001

h3= 0.79 m

h4= de ATV-A 131E 2003

h4= 1.79 m

ht= 4.71 m

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Producción de Lodo en Exceso

según la formula de Hartwig:

SPd,C= 575.21 Kg Lodos/d

Sólidos en el Reactor Biológico

MSS,AT= 10,929 Kg

Dimensionamiento del Reactor

VAT= 3,642.99 m3
Trh= 20.24 hr
Unidades 2 U
Prof= 5.00 m
Area= 364.30
Ancho= 15.00 m Corregido
Largo= 24.29 25.00

Calculo del Consumo de Oxígeno

Se utiliza la Ecuación de Hartwig siguiente:

Tinv= 20 °C
Tver= 26 °C
FTinv= 1.42
FTver= 2.15

OUd,Cinv= 897.6 Kg O2/d

OUd,Cver= 909.7 Kg O2/d

Condición de Nitrificación:

Fs= 1.25

OUd,Cinv= 1,122 Kg O2/d

OUd,Cver= 1,137 Kg O2/d

En Invierno
-> Oud,c = kg/d 1,122 Kg O2/d 51.4 Kg O2/h

En Verano
-> Oud,c = 1,137 Kg O2/d 52.1 Kg O2/h

Coeficiente de transferencia de oxígeno

Coeficiente de transferencia de oxígeno en Reactores Biológicos

 HSNM S p
Fa  1  
 9450  10
N
N 0=
(T −20 ) βF a C ss −C l
α 20⋅( 1. 024 ) ⋅
C sc

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PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
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N0= Velocidad de Transferencia de Oxígeno Real

N= Velocidad de Transferencia de Oxígeno Estándar
Fa= Factor de Corrección de Presión por Sumergencia
Sp= Altura Ponderada de Sumergencia

h= Altura de columna de Agua en el Tanque 5.00 m

hd= Altura de Colocación de Difusores 0.2 m
Tinv= Temperatura de Invierno 20 °C
Tver= Temperatura de Verano 26 °C ATV-DVWK-
Cl(Max)= Ox. Disuelto Máximo Exigido 0.5 mg/l A131E-2000,
Cl(Op Real)= Ox. Disuelto de Operación Normal 0.5 mg/l Pág 33
α= Relación de nivel de saturación de Oxígeno 0.65
β= Relación de vel de asimilación de oxígeno 0.95
Cs(inv)= Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real 7.3 mg/l
Cs(ver)= Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real 6.3 mg/l
Css= Oxígeno Disuelto a Saturación Estándar 9.2 mg/l
HSNM= Altura Sobre el Nivel del Mar (m) 1870 m

Sp= 2.6 m
Fa= 1.06

N0= 106.0 Kg O2/hr a Tver y Cl(Max) Para 0.5 mg/l en reactor

Invierno
N0= 106.0 Kg O2/hr a Tver y Cl(Op Real)
Fs= 1.00
N0= 107.8 Kg O2/hr a Tver y Cl(Max) Para 0.5 mg/l en reactor
Verano
N0= 107.8 Kg O2/hr a Tver y Cl(Op Real)
Fs= 1.00

Necesidades de aire.
El oxígeno real en punta en esta zona es: 108 kgO2/h
2,587 kgO2/día

Forma de aplicación: Sopladores + Difusores Tubulares

Transferencia lineal del Difusor 24 gO2/Nm3·minm
Transferencia del difusor: 109.4 gO2/Nm3
Margen de seguridad: 5.0 %
Altura de recorrido burbuja aire: 4.8 m
Horas de funcionamiento: 24.0 h/d
Caudal de aire necesario en condiciones normales: 985 Nm3/h
16.4 Nm3/min
Numero de Soladores Operando 2.0 Ud
Caudal de aire necesario por equipo: 8.2 Nm3/min
Caudal máximo por difusor: 16 Nm3/h/m dif
Longitud del set de difusor: 1 m
Caudal unitario difusor: 4 Nm3/h
Nº de difusores totales necesarios: 246 Ud
260 Ud
Tren 1 130
Tren 2 65
Tren 3 65

8.40 N m3/min
de Air Lift 1.47 N m3/min
Total 9.87 N m3/min

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348.64 SCFM

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TAMAÑO Y SELECCION DE SOPLADORES

1. Cálculos

Ps = Presión atmosférica estándar 14.696 P.S.I.A.

Pb = Presión atmosférica debido a la altitud 11.2 P.S.I.A.
P2 = Presión debido a las condiciones de entrada (P.S.I.A.)
Presión de vapor = 1.032 in/Hg.

RH = Humedad Relativa de T1 = 60%

R = 53.3 (LB-FUERZA/PULG 2 x PULG 3)/LB mole x °R
T = 68 ° F + 460 = 528 °R
T1 = Temperatura de entrada °F + 460 538.8 °R

P2 = Pb - [(in Hg / 29.921 ) x Ps x RH]

P2 = 11.2 - 1.032 14.696 60%

29.921
P2 = 10.90 (P.S.I.A.)

PQ = MRT. por lo tanto:

M = PQ / RT = 14.696 348.64 CFM 144

53.3 528
= 26.22 lb m/min

Q2 = MRT1
P2

Q2 = 26.22 lb m/min 53.3 538.8 °R

10.90 (P.S.I.A.) 144

Q2 = 479.86 icfm Caudal de aire a la Entrada

13.6 m3/min Caudal de aire a la Entrada

SOPLADORES PARA BAJA CARGA

Cantidad 2 , 2 operando, 1en Reserva
Marca KAESER
Modelo DB-165C
RPM 4270 Dato para Consumo de
P de descarga 6.0 m.c.a. Energía
Bhp 22.79 HP 17 KW
Hp 24.80 HP 18.5 KW

2 Sopladores de operación normal

1 y en reserva.

TRATAMIENTO DE LODOS DE ALTA Y BAJA CARGA

Lodos Alta Carga 712.8 Kg SS/día
Concentración Alta Carga 1.67%
Sólidos Precipitación Fósforo 108.7 Kg SS/día
Lodos Baja Carga: 575.2 Kg SS/día
Concentración Baja Carga 0.88%
120.31 m3/día
1.2% Primario + secundario

CAMAS DE ESPESADO

Se utiliza cama de espesado Marca Emo, modelo Omega THC

Volumen de lodos a espesar 120.31 m3/día

Porcentaje de captura de sólidos 95%
Concentración de sólidos despues de espesamiento 4%
Número de camas de espesado a utilizar 1

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 MEMORIA DE CALCULO PROCESO
PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
LA NATURA, AGS.

Horas de funcionamiento de las camas de espesado 8

Flujo hidraulico por cama de espesado 15.04 m3/hr

Utilizar
Los lodosCama de Espesado
producidos en Marca Emo,de
el sistema modelo Omega de
tratamiento 25 THC
baja carga, se deberán de espesar para poder ser procesados en el sistema
Longitud de espesado
de digestión aerobia con una demanda mínima de volúmen, en este caso los lodos serán5 mezclados
m con los lodos del sistema de
baja carga,
Ancho los de
de banda cuales han sido previamente espesados al 5% de concentración de sólidos,
espesado 1 men el calculo de los procesos se debe
considerardel
Capacidad losflujo
lodos adicionales producidos por la remoción de fósforo.
hidráulico 15-40 m3/hr

PRODUCCIÓN TOTAL DE LODOS:

Flujo másico 1,326.83 Kg SS/día

Lodo Total Resultante: 33.17 m3/día
Concentración 4.00%
VSS/TSS 80%

DISEÑO DEL DIGESTOR AEROBIO

Según: "WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN" Manual of Practice No. 8,

Water Pollution Control Federations

Temperatura 20 ° C
SRT= 18 d
Vdmin= 38% de NOM-004-SMT-2002

Vd de Liptak, 1974

Vd 40.0 % CUMPLE
QWE= 33.17 m3/día
Trenes= 2 U.
Vol. Dig. Tol= 597 m3
Vol.Dig. Ind= 299 m3

DIMENSIONAMIENTO DE DIGESTOR
Se calcula un sistema de digestión aerobia para cumplir con los requerimientos de las bases de licitación,
Tipo:
pues para esta empresa, Rectangular
es preferible el uso de digestión anaerobia para reducción de los costos de energía
electrica,
Altura Util=así como para lograr un valor
5 madicional para laCorregido
operación de la planta de tratamiento, como lo es la
obtención de los bonos de carbono.
Longitud= 7.7 m 8 m
En este caso se diseña el sistema7.7
Ancho= paramque La Contratante, con pocos8 mcambios, pueda lograr la conversión
del proceso de digestión aerobia por uno de digestión anaerobia, para lograr así mayores beneficios en
cuento a las caractristicas del proceso.
Equipo de Aireación:
En el diseño del sistema de digestión aerobia se considera un sistema tal como lo concibe el capitulo 22 del
libro Desig
Tasa of Municipal Wastewater
de Aplicación 1.5Treatment
Kg O2/KgPlants
VSDest(MOP 8) fourth edition.
Oxígeno Demanda 605.0 Kg O2/día

25.2 Kg O2/hr
Rel. Sum Oxig. 1.0 Kg O2/Hp/hr
Eficiencia Transf. 49%
Pot Requerida 52.0 H.P.
Unidades 2 Pz
Potencia Unitaria 25 HP

CARGA DE SÓLIDOS

VS Tot.= 1,008.4 Kg SSV/día

SÓLIDOS VOLATILES DESTRUIDOS

VSDest= 403.36 Kg/día

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 MEMORIA DE CALCULO PROCESO
PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
LA NATURA, AGS.

SÓLIDOS EN LODO DIGERIDO

SSNV= 252.10 Kg/día

SSV= 605.04 Kg/día
SST= 857.14 Kg/día

DESHIDRATADO

El deshidratado será mediante filtro prensa de banda

Volumen de lodo a deshidratar: 33.17 m3/día

Cantidad de lodo a deshidratar: 857.14 kg/día
Captura de sólidos 93%
contenido de sólidos en el Lodo 20%
Sólidos En Lodos 797.14 kg/día
Peso especifico 1.13 Kg/l
Volumen de lodos efluente 3.53 m3/día
Peso de Lodos de Filto Banda 3,985.68 kg/día
Agua del Permeado + enjuague 29.06 m3/día

Tiempo de funcionamiento del filtro: 8 hrs

Número de unidades a utilizar: 1
Cantidad lodos instantanea 4.1 m3/hr

Filtro prensa de banda seleccionado

Marca EMO
Modelo Omega 100100
Capacidad del filtro banda 2-6 m3/hr
Ancho de banda 1 m

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 MEMORIA DE CALCULO PROCESO
PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
LA NATURA, AGS.

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Se considera utilizar 4 unidades para extraer un máximo del 2·Qr
15 lps 3.66 lps

Calculo de Equipo de Bombeo con "Air Lift": 3.66 lps

Qtotal 14.63 l/s

Bombas 2 por sección
Qunit= 3.66 l/s 58 gal/min
H= 1 m 3.3 ft
S= 3 m 9.8 ft
Sumergencia: 75.0 %
La Presión de Aire en la toma es de : 4.5 PSIG 3.16 m.c.a.

Se requiere un flujo de aire de: 8.5 I ft3/min 0.24 I m3/min

Unidades: 4 34 I ft3/min 1.0 I m3/min

El Diametro del Tubo para fabricar el Air Lift es de: 3 in

El tubo para suministro de aire es de: 3/4 in
con una perdida unitaria de: 0.01 PSIG/ft
 Air Lift para Baja Carga

Se considera utilizar 8 unidades para extraer un máximo del 1.5·Qr

38 lps 4.69 lps

Calculo de Equipo de Bombeo con "Air Lift": 4.69 lps

Qtotal 37.50 l/s

Bombas 4 por sección
Qunit= 4.69 l/s 74 gal/min
H= 1 m 3.3 ft
S= 3 m 9.8 ft
Sumergencia: 75.0 %
La Presión de Aire en la toma es de : 4.5 PSIG 3.16 m.c.a.

Se requiere un flujo de aire de: 13.0 I ft3/min 0.37 I m3/min

Unidades: 8 104 I ft3/min 2.9 I m3/min

El Diametro del Tubo para fabricar el Air Lift es de: 3.5 in

El tubo para suministro de aire es de: 3/4 in
con una perdida unitaria de: 0.01 PSIG/ft
Para Reactores de Alta Carga
Selección de Sopladores para Proceso de Lodos Activados Baja Carga
 BALANCE DE MASA
PLANTA DE TRATAMIENTODE AGUAS RESIDUALES, LA NATURA, AGS. 50 LPS
LODOS ACTIVADOS EN DOBLE ETAPA
Separación 4,479.5 5,068.6 Degradación Efluente Degradación
4,320.0 4,320.0 4,479.5 4,479.5 0.0 1,298.4 1,386.8 N.C. 4,436.8 N.C. 4,316.5 4,316.5
1,296.00 1,296.0 1,298.4 1,298.4 0.0 2,015.6 3,193.8 648.0 665.5 583.2 64.7 64.7
1,944.0 1,944.0 2,015.6 2,015.6 0.0 279.7 326.8 1,316.8 698.8 37.3 86.3 86.3
259.2 259.2 279.7 279.7 0.0 143.1 204.4 32.4 232.9 166.4 64.7 64.7
129.6 129.6 143.1 143.1 0.0 6.5 37.7 0.0 0.5 0.5

Afluente de Cribado Cárcamo de Pretratamiento Actual Reactores Alta Carga Clarificadores Intermedios Selector Reactores Baja Carga Clarificadores Sistema de bombeo Efluente a Reuso
Fraccionamiento Automático Bombeo Biológico Secundarios de Efluente Actual

589.1 631.9
88.4 94.8
1,178.18 1,263.7
47.1 50.5
61.27 65.7 3,240.0 3,360.3
48.6 50.4
159.5 28,575.0 29,636.1
2.4 42.8 48.6 50.4
71.6 6.42 0.4 0.4
20.5 85.5
13.5 118.9 3.4
1.8 4.45 120.3
28.8 1.8
3.2 575.2
1.2 29.4
23.0
Camas de Espesado
Baja Carga

1.4
0.0 NOMENCLATURA
546.4
26.3 Flujo m3/día
21.9 DBO5 kg/día Demanda Bioquímica de Oxígeno (5 días)
Tanque Digestores Aerobios Filtros Prensa de Banda Lodos a Disposición SS kg/día Sólidos Suspendidos
Lodos N kg/día Nitrógeno Total
P kg/día Fósforo Total
44.2 3.5
44.2 0.7 0.1
0.7 N.C. 857.1 814.3
1,326.8 N.C. 74.3 57.0 **
74.3 403.4 53.1 40.7 **
53.07 0.0 *
0.0 * 40.6
Degradación 0.6
42.9
17.3
12.4

Notas

* No se considera remoción de nitrógeno y fósforo en la digestión aerobia.

** El nitrógeno y fósforo se considera al 7% y 5% de la masa célular
 LISTADO DE EQUIPOS MAYORES
PARA PLANTA DE TRATAMIENTO
LA NATURA, AGS.

PRETRATAMIENTO Y CARCAMO

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

COMPUERTAS TIPO GUILLOTINA 2 ESTRUAGUA - ESPAÑA
CRIBADO MECANICO 1 ESTRUAGUA 1 HP ESPAÑA
BOMBAS SUMERGIBLE 3 NABOHI 2(15) +1(7.5) MEXICO

CRIBADO FINO

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

REJILLAS FIJAS AUTOLIMPIANTES 2 ESTRUAGUA - ESPAÑA

SELECTOR Y REACTORES BIOLOGICOS

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

AGITADOR SUMERGIBLE 6 ABS 6(2.28) EUA
DIFUSORES DE BURBUJA FINA 240 AIRFLEX - EUA
SOPLADOR DESPLAZAMIENTO POS. 3 KAESER 2(10) + 1(10) ALEMANIA
SOPLADOR DESPLAZAMIENTO POS. 3 KAESER 2(25) + 1(25) ALEMANIA

CLARIFICADORES SECUNDARIOS Y FOSAS DE RECIRCULACION

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

TORNAMESA Y SISTEMA DE RASTRAS 2 ESTRUAGUA 2(0.25) ESPAÑA
BOMBAS SUMERGIBLE 1 NABOHI 1 MEXICO
SISTEMA AIRLIFT 2 - - -

TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

DOSIFICADOR DE HIPOCLORITO 2 MILTON ROY 2(0.25) EUA
SISTEMA RIEGO 1 - 5 MEXICO

DIGESTOR DE LODOS Y FILTRO PRENSA

EQUIPO CANTIDAD MARCA POTENCIA ORIGEN

AIREADOR SUMERGIBLE 2 NABOHI 2(25) MEXICO
BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA 2 - 2(5) -
FILTRO PRENSA BANDA 1 MT 1 EMO 2(5) FRANCIA

AVVA CONSTRUCCIONES SA DE CV. PTAR, LA NATURA. AGS.