PROYECTO DE PLANTA DE TRATAMIENTO IXTENCO

PROYECTO DE PLANTA DE TRATAMIENTO IXTENCO

LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se desarrollará en el municipio de Ixtenco en el Estado de Tlaxcala.

DATOS DEL PROYECTO.

Q_min=1.5 l⁄s

Q_max⁡〖 ext〗 =24 l⁄s

Q_(max⁡〖 in〗 st)=34 l⁄s

Q_med=3 l⁄s

v=0.91 m⁄s

〖DBO〗_(5 entrada)=300 mg⁄l

〖DBO〗_(5 salida)=20 mg⁄l

De acuerdo a NOM-001-ECOL:

Aplica para descarga a cuerpos de agua

USO EN RIEGO AGRÍCOLA:

Demanda Bioquímica de Oxigeno5 = 20 mg/l

Tabla 2 "Límites Máximos Permisibles Para Contaminantes Básicos"

Eficiencia = (300-20)/300*100=93.33%

CALCULO DEL CANAL DE ENTRADA.

Q= (A*〖Rh〗^(2⁄3)*S^(1⁄2))/n v= (〖Rh〗^(2⁄3)*S^(1⁄2))/n

y

B

A=by

b=y

A=b^2

P=3b

Rh=b/3

Proponemos V= 1

d=√(4Q/(π*V))=0.25m

Diámetro comercial = 0.25 m

Por lo tanto b =0.25 m

S=((Q*n)/〖ARh〗^(2⁄3) )^2= [((0.034)(0.013))/(.032*.063)^(2⁄3) ]^2=0.0076

Qn/S^(1⁄2) =AR_h^(2⁄3)

**Cotas en cm

Calculo de la Rejilla

Datos del canal

b=25 cm

y = 25 cm

v = 0.75 m/s

s=0.0076

CRIBADO GRUESO

NE=(0.25+0.01)/(0.0025+0.01)=7.42=7 espacios

NB=7-1=6 barras

WC=(7)(0.025)+(6)(0.01)=0.235 m

WD=0.235+(2)(0.0075)=0.25 m

Perdidas de carga Ecuación De Kischmer.

H=2.42(SB/AB)^(3⁄4)*v^2/2g*sen(70)

AB = Ancho De La Barra = 3/4" = 0.019

H=2.42〖*(0.025/0.019)〗^(3⁄4)*[((〖0.75)〗^2)/(2*9.81)]*sen 70°=0.028 m

CRIBADO FINO.

NE=(0.25+0.01)/(0.01+0.01)=13=13 espacios

NB=13-1=12 barras

WC=(13)(0.01)+(12)(0.01)=0.25 m

WD=0.24+(2)(0.005)=0.25 m

Lc=5*0.25=1.25 m

Perdidas de carga Ecuación De Kischmer.

H=2.42(SB/AB)^(3⁄4)*v^2/2g*sen(70)

AB = Ancho De La Barra = 3/4" = 0.019

H=2.42〖*(0.01/0.019)〗^(3⁄4)*[((〖0.75)〗^2)/(2*9.81)]*sen 70°=0.014 m

CALCULO DEL CANAL DESARENADOR.

V=0.3 m⁄s

Q_max⁡〖 ext〗 =24 l⁄s

Q=vA → 0.024=0.3(0.13b)…..b=0.63m

v= (〖(0.063)〗^(2⁄3)*〖(0.0076)〗^(1⁄2))/(0.013)=0.95 m/s por lo tanto no pasa

Bajamos la pendiente para disminuir la velocidad a 0.3 m/s

Con S=0.0005

v= (〖(0.063)〗^(2⁄3)*〖(0.0005)〗^(1⁄2))/(0.013)=0.30 m/s por lo tanto no pasa

Largo Del Canal.

L=y* Vc/Vs*fs

L = largo del canal

Vc = velocidad de canal

Vs= Velocidad de los sedimentos =0.033

L=0.13 0.3/0.033*1.4=1.63=2 m

Volumen de Almacenamiento de Arenas.

V_(cap arenas)=(2)(0.6 m)(0.1m)=0.12 m^3

VERTEDOR.

Q_max⁡〖 ext〗 =24 l⁄s

h L Q x1 x2 A v

0.13 0.4 0.024 0 0.25 0.090 0.180

L=0.024/((2)〖(0.13-0.03)〗^(3⁄2) )=0.37 m ≈0.4 m

CÁRCAMO DE BOMBEO.

Tiempo de cada Ciclo.

T=(60 min)/4=15 min

Capacidad del Cárcamo

Q=V/t → V=Q_maxext*t=(0.024)(15min)((60 s)/(1 min))=21.6 m^3

Q_ext/2=(0.0024)/2=0.0012 m^3⁄s

Se utilizaran 2 bombas

POT=((1010)(0.0012)(13.35))/((76)(0.7))=0.3041 HP

Ancho del cárcamo= 2m

Suponemos L= 5m

La profundidad queda= 2.16m

Vista en planta del canal

Perfil del canal y el desarenador

Vista completa

Ciclo de Bombeo.

Tiempo Q (m3/s) Vext(m3) Vent(m3) Vc (m3) y (m)

0 0 0 0 0 0

1 0.024 0 1.44 1.44 0.144

3 0.024 0 4.32 4.32 0.432

5 0.024 0 7.2 7.2 0.72 Arranca bomba 1

10 0.024 3.6 14.4 10.8 1.08 Arranca bomba 2

20 0.024 18 28.8 10.8 1.08

30 0.024 32.4 43.2 10.8 1.08 Para bomba 1

35 0.024 36 50.4 14.4 1.44

37 0.024 37.44 53.28 15.84 1.584 Arranca bomba 2 y para Q

40 0.024 41.76 57.6 15.84 1.584

45 0 48.96 57.6 8.64 0.864 Para bomba 1

50 0 52.56 57.6 5.04 0.504 para bomba 2

Reactor Anaerobio de flujo ascendente (UASB)

Lodos activados 50-70%

Lodos activados aireación extendida 80-90%

Filtro percolador 70%

Biodiscos 65%

Lagunas de oxidación 95%

Lagunas facultativas 95%

Lagunas aireadas 95%

DBO5 caracterización=300 mg/l

DBO5 norma= 20 mg/l

η=(300-20)/300=93.33%

BALANCE DE MASA

Usando el 60% de eficiencia

DBO5 INICIAL (mg/l) DBO5 FINAL (mg/l) ∆DBO5 (mg/l)

UASB 300 120 180

Filtro percolador 120 48 72

Lodos activados aireación extendida 48 19.2 28.8

TREN DE TRATAMIENTO

-Pretratamiento

Cribas gruesas

Cribas finas

Sedimentación

Vertedor sutro

Cárcamo

-UASB

-Filtro percolador

-Aireación extendida

-Sedimentador secundario

-Desinfección

-Cisterna

REACTOR ANAEROBIO UASB

TRH= 12 Hrs.

Q=3l/s=3*3600/1*1/1000=10.8〖 m〗^3/h

Vol=(10.8m^3)/h(12h) =129.6 m^3

La velocidad en el reactor anaerobio es de 0.46 m/h

A=Q/V=10.8/0.46=23.47 m^2

TH=129.6/23.47=5.52m

Para la base del reactor b=2a , entonces

A=a(2a)=2a^2

a=√(23.47/2)=3.42=3.5 m

b=2(3.5)=7 m

A=3.5(7)=24.5 m^2

THF=129.6/24.5=5.3 m

BL=0.5 m

HT=5.8 m

DBO_5 SALIDA=(300)(0.4)=120 mg/l

ΔDBO_5=300-120=180 mg/l

PRODUCCIÓN DE LODOS

Cv=coeficiente de producción=0.18 Ksst/kgDQO

PL=ΔDQO(Q)(Cv)

DQO=(1.5-2.5)DBO_5

PL=2ΔDBO_5 (Q)(Cv)

PL=2(180)(1/1000)(0.003)(0.18)=0.000194 Kgsst/s

PL=0.000194(86400/1)=16.8 Kgsst/dia

DENSIDAD DE LODOS

La desidad de los lodos es igual a 15 Kgsst/m^3

PL=(16.8/15)=1.12 m^3/día

TRH_LODOS=(VOL/PL)=(5.3(3.5)(7))/1.12=115.93 días

TIEMPO DE PURGA (TP)=(VOL/PL)=(3(3.5)(7))/1.12=61.25 días

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS

CB=0.18 Kg_BIOGAS/KgDQO

PB=ΔDQO(Q)(CB)

PB=16.8 Kg_BIOGAS/día

PB= ΔDQO(Q)(CB)(0.35)=5.88 m^3/día

TRH_BIOGAS=(0.5(3.5)(7))/5.88=2.08 días

FILTRO PERCOLADOR

DBO_5 INFLUENTE=120 mg/l

Q=0.003 m^3/s

COEFICIENTE DE TRATABILIDAD=1

TEMPERATURA=22ºC

DBO_5=120 mg/l

DBO_5 FINAL=48 mg/l

KC20=0.203----COEFICIENTE DE TRATABILIDAD DEL MEDIO

O=1.035----COEFICIENTE DE TEMPERATURA

KT20=tr KC20(6.1/H )^0.5 (150/Lo )^0.5

KT=KT20 0^(T-20)

tr=COEFICIENTE DE TRATABILIDAD=1

H=ALTURA DEL MEDIO FILTRANTE

LD=DBO_5 INICIAL

KT20=1(0.203)(6.1/3.8 )^0.5 (150/120 )^0.5=0.2876

KT=0.2876(1.035)^(22-20)=0.308

q=[(KT .H)/(Ln ((DBO_(5 INICIAL))/(DBO_(5 FINAL) )))]^2

qo=[(0.308(3.8))/(Ln (120/48))]^2=1.88l/(m^2 s(3.6)(24) )=140.96 m^3/m^2 s

VOLUMEN DE MEDIO=(Q/q)H

VOL=0.003(86400)/140.96 (3.8)=6.98 m^3

A TRANSVERSAL=(6.98/3.8)=1.83 m^2

ϕBIOFILTRO=√(4A/π)=√(4(1.83)/π)=1.52 m=2 m

VOL FILTRO=(π(2)^2)/4 (3.8)=11.93 m^3

TASA DE IRRIGACIÓN=Q/AT=(0.003(86400))/((π(2)^2)/4)=82.5 m^3/m^2 día

82.5 m^3/(m^2 día)< 140.96 m^3/(m^2 s) por lo tanto esta bien

CARGA=((120)(0.003)(86400)(1/1000))/82.5=0.377

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