Cálculos de Diseño para Tratamiento de Aguas Residuales

Consideraciones Generales

Qd=24000 m³/día 350mg/L * 1Kg/10⁶mg * 1000mL/1m³ = 0.35kg/m³

DBO5=300 mg/L

BSS= 350 mg/L

DBO5=24000 (Qd) * 0.3 = 7200 Kg/día

SS=24000 * 0.35 = 8400 Kg/día

F1= 0.6 * 8400 (SS) = 5040 Kg/día ; { } = (3-4%) -> 30kg/m³

Qf1 = 5040 (F1) / 30 = 168 m³/día

F2= (0.75- (0.1*σ(4 días)*Ft(1)) / (1+0.17*σ*1) ) * Carga DBO5 +

+ 0.6 * Carga SS = 4596 kg/día

Carga DBO5= 0.7 * 7200(DBO5) = 5040kg/día

Carga SS = 0.4* 8400(SS) = 3360 kg/día

{ } = 0.8 – 1% –> 8kg/m³

Qf2= 4596(F2) / 8 = 574.5 kg/m³

Línea Anaeróbica

Espesador por Gravedad

C_sólidos <= 90 kg/m²día; Tr = 24h

Superficie necesaria: S = 5040(F1)/90(Cs) = 56 m² –> Φ=8.4 m ≈ 9m

S_real= 63.6 m² –> C_sreal= 5040(F1) / 63.6 (S_real) = 79 kg/ m² día

Volumen: 2,5 < h = 3.6 m V=63.6 (S_real) * 3.6(h) = 229 m³

Comprobación Tr: 229 (v) / 168 (Qf1) = 1.4 días > 24 h √

Comprobación C. hidr: (168/24 (Q en horas))/ 63.6 (S_real) = 0.11 h < 0.14

Fango espesado: No se elimina fango, se modifica la concentración.

F_eg= 5040 (F1) kg/día { }=(6-8%) –> { }= 60 kg/m³

Q_feg= 5040 (F_eg) / 0.06 *1050 = 80 m³/día (FANGO Q SALE)

Sobrenadante: agua que se devuelve a la cabecera.

Q_sb= 168 (Qf1) – 80 (Q_feg) = 88 m³/día

Espesador por Flotación

Datos de diseño: C_hidr < 2.4 kgSS/m²h; Tr > 6h

Superficie necesaria: S= (4586 (F2) / 24) / 2.4 = 79.6 m² –> Φ = 10.1 ≈10

S_real= 78.5 m² –> C_sreal= (4586 (F2)/ 24) / 78.5 (S_real) = 2.43 kgSS/m²h

Volumen: 1.5 < h = 2.75m V=78.5 (S_real) *2.75(h) = 216 m³

Comprobación Tr: 216 (v) / 573 (Qf2) = 0.4 días > 6 h √

Comprobación C. hidr: (573/24 (Q en horas))/ 78.5 (S_real) = 0.30 h √

Fango espesado: No se elimina fango, se modifica la concentración.

F_ef= 4586 (F2) kg/día { }=(3-4%) –> { }= 40 kg/m³ { }_fb= 0.8%

Q_fef= 4586 (F_ef) / 0.04*1050 = 109 m³/día (FANGO Q SALE)

Sobrenadante: agua que se devuelve a la cabecera.

Q_sb= 573 (Qf2) – 109(Q_fef) = 464 m³/día

Q_aire= (0.02 * 4586(F2)) / (0.4 * 1.204 * 24) = 7.94 m³/h

Digestión Anaeróbica

SST = 5040 (F1) + 4586 (F2) = 9626 kg/día (60-70%)

SSV = 0.6 * 5040 (F1) + 0.8 * 4586 (F2) = 6693 kg/día (80-90%)

SSF = 0.4 * 5040 (F1) + 0.2* 4586 (F2) = 2933 kg/día

Objetivo: Eliminar 50% del SSV

Condición de entrada al digestor: Q_entra= 109 (Q_fef) + 80 (Q_feg) = 189 m³/día

{ }_entra= 9626 (SST) / 189 (Q_entra) = 50.33 kg/m³ ≈ 5% √

Volumen digestor: Tr= 20 días V= 20 * 189 (Q_entra) = 3780 m³

Salida del digestor: SSV_eliminado = 6693 (SSV) * 0.5 = 3346 kg/día

SST_salida= 2933 (SSF) + 3346 (SSV_{noiminado=eliminado}) = 6279 kg/día

{ }_salida= 6279 (SSt_salida) / 189 (Q_entra) = 33,22 = 3,3 %

FangoDeshidratado= 6279 (SST_salida) kg/día Se modificó la conc –> { }=30%

Q=V (xq esta seco) = 6279 / (0.3 * 1000) = 20,93

Volumen biogás: 0.8 m³ * 3346 (SSV_eliminado) = 2677 m³ de biogás

x= capacidad del camión (m³) 6279 (Fango_deshid) / 300 = 20,93 m³/día

20,93 / x = camiones / día

Digestión Aeróbica

SST, SSV, SSF = los de antes

{ }=(5040 (F1) + 4586 (F2) ) / (168 (Qf1) + 573 (Qf2) ) = 12.99 kg/m³ = 1,3% < (2-3%) no

Cambio de esquema:

F_mixto= 9626 (F1+F2) kg/día

{ } = (2-3%) –> { }= 2,3 % = 23 kg/m³ Q= 9626 / 23 = 419 m³/día

Tr — tabla cedex –> Tr=18 días V= 18 * 419 = 7542 m³

Comprobación carga: C_ssv= 6693 (SSV) / 7542 (V) = 0.88 < 3

Eliminamos 40% de SSV –> SSV_eliminado= 6693* 0.4 = 2673

SST_salida = 2933 (SSF) + 0.6 * 6693 (SSV) = 6949 kg/día

Q_salida=Q_entrada= 419 m³/día { }_salida= 6949 (SST_salid) / 419 = 1.6%

O2=(2 kg de O2 * SSV_eliminado ) +(1,8 * 0,3 * 7200 (DBO5) = 6823 kg de O / día

Aeración Prolongada

F2= (0.75- (0.1*σ(20días)*Ft(1)) / (1+0.17*σ*1) ) * Carga DBO5 +

+0.6* Carga SS = 7167 kg/día

{ }= (1-1,5%) –> { }=1 % Q= 7167 /10 = 716,7 m³/día

1.0 Depuración

1.1 Características aguas residuales

1.2 Clasificación en int. d tamaños d partículas en agua residual

1.3 Materia orgánica (DBO5, DBQ)

1.4 Nutrientes

2.0 Pretratamiento

2.1.1 Desbaste con rejillas

2.1.2 Desbaste con tamices

2.2.0 Desarenador – Desengrasado

2.2.1 Desarenador

2.2.1.1 Tipos de desarenadores

2.2.2 Desengrasado

3.0 Decantación Primaria y Trat. Químico

3.1 Decantación primaria

3.2 Tipos de decantadores

3.3 Tratamiento químico

4.0 Trat. Biológico Secundario

4.1 Teoría de la depuración biológica

4.2 Clasificación d los organismos fundamentals en la depuración

4.3 Esquema de la depuración biológica

4.4 Desarrollo bacteriano. Factores condicionantes

4.5 Cantidad mínima de nutrientes

4.6 Biodegradabilidad del agua residual urbana

5.0 Fangos Activos

5.1 Procesos de biomasa en suspensión

5.1.1 esquema proceso

5.1.2 esquema recirc. de fangos

5.2 Procesos convencionals o d media carga

5.3 Procesos de alto rendimiento o aeración prolongada

6.0 Eliminación de Nutrientes. Nitrógeno y Fósforo.

6.1 Eliminación de nutrientes. NITROG Y FÓSFORO.

6.1.1 Eliminación del nitrógeno – NITRIFICACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN

6.1.2 Fundamentos micorbiologicos d un proceso d NITRIFICACIÓN Y DESNITRIF.

6.1.3 Condiciones para el proceso de DESNITRIFICACIÓN

6.1.4 Desnitrificacion post-conectada y preconectada