INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICOSANTIAGO MARIÑO

SEDE SAN CRISTÓBALESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

AUTOR: RICARDO A. GALLANTY M.TUTOR ACADÉMICO: Ing. Isabel GaleanoASESORA METODOLÓGICA: Lcda. Nelly Martínez

CÁLCULO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA EDIFICIO

RESIDENCIAL-COMERCIAL UBICADO EN SOCOPO ESTADO BARINAS

INTRODUCCIÓN

El agua, junto con el aire, la tierra y la energía, constituyen los cuatro primordiales recursos naturales básicos para la existencia y desarrollo del hombre.

Sustancia abiótica esencial de la tierra y uno de los importantes constituyentes del medio natural.

La descarga de residuos en ríos, lagos, estuarios, no lograba modificar sus propiedades naturales debido a que la carga del contaminante vertido era inferior a la capacidad de auto purificación de estos ecosistemas acuáticos.

CAPITULO I

En la actualidad la descarga final de las aguas residuales de Socopo, Batatuy, Miri y Macagual se  ejecuta a  los ríos Socopó, Batatuy sin procesos de tratamiento para su descarga final, generando afectaciones directas al medio ambiente, imposibilitando el abastecimiento de agua superficiales desde cauces de aguas abajo tanto para riego de cultivos, ganadería, y dotación de poblaciones aledañas a estos ríos.

EL PROBLEMA

CAPITULO I

Calcular la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales para Edificio Residencial-Comercial,

Ubicado en Socopo, Estado Barinas.

OBJETIVO GENERAL

CAPITULO I

1. Diagnosticar la situación actual del área de

estudio.

2. Proponer planta de tratamiento según la

descarga final de agua residual estimada

3. Establecer el plan de mantenimiento.

4. Estimar los costos del proyecto

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

CAPITULO I

JUSTIFICACIÓN

Propósito

Aporte Social

Aporte a la Ingeniería

CAPITULO IIANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

INVESTIGADOR TEMA APORTE

mayo 2011, Elkin Falla. (Regional)

Propuesta de un Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales Para la Comunidad de Tononó Parte Alta, Sector la “Y” Vía Pericos, San Cristóbal, Estado Táchira”.

Alternativas utilizadas en diferentes partes del mundo orientándose al cumplimiento de parámetros exigidos por la ley

mayo 2007, Martinez, F. Ysase, T. (Nacional)

Descripción De Los Tipos De Plantas De Tratamiento De Aguas Residuales Domésticas.

Describir los principales tipos de plantas de tratamientos de aguas residuales domésticas actualmente más usadas a nivel mundial

octubre 2010 Florez A. Rangel J. (Internacional)

Tratamiento De Aguas Residuales Identificar las características naturales del agua que cambian y cambios en el funcionamiento de los ecosistemas donde se vierte

CUADRO N° 1: OPERACIONALIZACIÓN DE LA VARIABLE

Fuente: El investigador (2013)

Objetivo Variable Definición Conceptual Dimensiones Indicadores InstrumentoDiagnosticar la situación actual del área de estudio.

Situación actual

Estudio del estado del lugar y de sus condiciones ambientales, donde se identifica y cuantifica los datos ambientales que puedan verse afectadas por alteraciones del equilibrio natural

Evaluación geográficaFactor demográfico

Condiciones geológicasContexto urbano: Tenencia del suelo Uso del sueloDensidad de población

Levantamiento topográficoEstudio de sueloFichas de catastroCenso de la población del sectorLista de chequeo

Proponer planta de tratamiento según la descarga final de agua residual estimada

Planta de tratamiento

Conjunto de obras, donde a las Aguas Residuales se les retiran los contaminantes, para hacer de ella un agua sin riesgos a la salud y/o medio ambiente pudiendo ser descargada en un cuerpo receptor natural.

Factor demográficoEspacialEconómica

Densidad de poblaciónUnidades de vivienda contribuyentesNiveles de consumo per cápita

Inventario Cálculos matemáticosAplicación de Normas Sanitarias

Establecer el plan de mantenimiento.

Plan de mantenimiento

conjunto estructurado de tareas que comprende las actividades, los procedimientos, los recursos y la duración necesaria para ejecutar mantenimiento.

FactorEconómico

Tiempo de usoVida útil Estaciones Códigos de avería

Ficha técnica

Estimar los costos del proyecto

Costos del proyecto

Valor económico (medida en términos de unidades monetarias) del uso o consumo de recursos necesarios para la ejecución de un determinado proyecto. 

Factor Económico

Cómputos MétricosAnálisis de Precio UnitarioPresupuesto

Software de proyectos de ingeniería

CAPITULO IIBASES LEGALES

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

Proyecto Factible

TIPO DE INVESTIGACIÓN

Descriptiva

MODALIDAD DE LA INVESTIGACIÓN

De Campo Documental

CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

Técnicas de Investigación

Observación Directa

Revisión Documental

CAPITULO III

FASES DE LA INVESTIGACIÓN

Fase de Diagnostico

Fase de Alternativa

Fase de Propuesta

CAPITULO IV

RESULTADOSActualmente no existe ningún tipo de tratamiento para las aguas servidas del Sector Caño Seco Municipio Fernández Feo- Estado Táchira, por lo que las aguas están siendo arrojadas al Rio Chururu. Dicho rio está presentando niveles alarmantes de contaminación y tanto el ambiente como la población están siendo seriamente afectados.

Por la existencia de distintos sistemas de plantas de tratamiento para aguas servidas, fue seleccionado el Tipo Biológico “ Fangos Activos de Aereación extendida”.

CAPITULO IV

ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN

CAPITULO IV

FASES DEL PROCESO DE FANGOS ACTIVOS

TRATAMIENTO PRIMARIO

TRATAMIENTO TERCIARIO

TRATAMIENTO SECUNDARIO

Datos Obtenidos para el Diseño

1.Número de personas

1,500

2.Dotación de agua por vivienda

180,00 lts/personas/día

CAPITULO IV

DISEÑO DE PLANTA DE TRATAMIENTO

Calculo del Caudal

CAPITULO IV

Caudal de Diseño Q = Nº de personas dotación

Q = Lts/dia

Caudal Medio Qm = Nº de personas dotación

86.400 seg/dia

Qm = lts/seg

H = C hv sen Φ

H = 2,42 (1,84 10 ˉ²) 0,707

H = 0,03148 mts

Sé asume un ancho de 0,10 mts.

CAPITULO IV

Cálculo de Rejillas

Cálculo de Área para las Barras

Área = Separación AnchoÁrea = 0,5 cm 10 cm = 5

cm²

Se diseña una unidad para que en conjunto con las rejillas retengan gran cantidad de sólidos.

CAPITULO IV

Cálculo de Cámara de Rejas

V A H L Vf

7,63m³ 1,60m 0,83m 5,75m 7,63m³

CAPITULO IV

Cálculo de Demanda Bioquímica de Oxigeno

B = Q DBOB = 0.27000 lts/dia 220 mg/ltB = 59.4 mg/dia 1kg

1.000.000 mgB = 0,0000594 kg/dia

Determinación de la Eficiencia en los Sistemas al mover el DBO E = 220 mg/lt – 40 100%

220 mg/lt 

E = 81,81 %

CAPITULO IV

Cálculo de los Sólidos Contenidos en el Aereador

S = 0,60 x 59.4kg/día x0,90% 0.04

S = 730.62kg/día

Determinación de Concentración de los Sólidos Totales de Aereación en los Líquidos Mezclados

Csa =

Csa = 4.000 mg/lt

x 8.000

CAPITULO IV

Determinación de Sólidos Suspendidos Volátiles en el Aereador

SSVa = 0,80 730.62 kg/día

SSVa = 584.49 kg/dia

CAPITULO IV

SSVm = 0,80 4.000 mg/lts

SSVm = 3.200 mg/lt

Cálculo de sólidos suspendidos volátiles en el licor mezcla

Cálculo del factor cargas días

K = 0,11 días

V = 135 m³ 2,3 = 310.5 m³

CAPITULO IV

Cálculo del volumen del Reactor principal

Dimensiones:

V A H L Vf

231,00m³ 7,60m 5,00m 11,00m 760m³

N#Df = 11

CAPITULO IV

Cálculo de Difusores

Para el sistemaR`02 = 88,68 kg/lts

CAPITULO IV

Cálculo del Oxigeno Requerido (R`02)

Cálculo de la Potencia Requerida por el Soplador

Cv = 0.922 Caballos vapor

Acs = 12.68 m² → 13 m²

CAPITULO IV

Cálculo del Estanque del Sedimentador Secundario

Ads = 4.15 m²

Por Seguridad se toma la de mayor valor: Acs = 13m² Área seleccionada.

Área = 13m² x 1m = 13m³ → 13m³

CAPITULO IV

Cálculo del Volumen del Sedimentador Secundario

V A H L Vf

13m³ 0,80m 1,00m 1,00m 13,00m³

En la parte superior 7.60m x 1.35m

En la parte inferior 1.80m x 0.40m

Altura 3m

CAPITULO IV

Volumen del Cono

Q = 12,68 lt/seg 1 m³ 1000 lt

Q= 0,0125 m³/seg

A = 0,20 m²

h tirante = 0,0011m

CAPITULO IV

Cálculo de los Vertederos

Nv = 1,00 m 0,10 m Nv = 10 Vertederos 2Nv = 20 vertederos

CAPITULO IV

Cálculo del Número Vertederos

V = 3,135 lt/seg x 30min x 60 seg/min

1000 lt/m³

V = 5,643 m³

CAPITULO IV

Cálculo de la Cámara del Clorador

V A H L Vf

5,643m³ 0,50m 1,00m 0,80m 5,643m³

Vv = 10% x 0,613m³Vv = 0,0613 m³

CAPITULO IV

Cálculo del Volumen que puede vaciar el Lecho de Secado

Número de Veces que puede vaciar el Lecho de Secado

Dos (2) veces al mes

CAPITULO IV

Dimensiones del Lecho de Secado

V A H L Vf

38m³ 2.00m 1,50m 0.50m 38,00m³

ch = 0,0020 lt 100 lt0,70 kg/dia

 ch = 0,286 kg/dia.

CAPITULO IV

Cálculo del Clorado

CAPITULO IV

Selección de la Bomba

Se determina la inclusión de una bomba de 1 Hp para un caudal de 3,16 lt/seg en el estanque secundario.

Características:• Altura de bombeo = 5,20 mts• Rendimiento = 65%• Revoluciones por minuto = 1750• Diámetro = 1,19.

Situación actual sector Montesion

Diseño de Planta Propuesto

De acuerdo al estudio realizado; sobre la situación actual de los tratamientos de las aguas servidas producidas en El sector caño seco Municipio Fernández Feo-Estado Táchira. Se observo que no existe ningún tipo de tratamiento para depurar dichas aguas, las cuales actualmente se encuentran descargando a través de una tubería libremente al rio Chururu, contaminándolo. Los habitantes están siendo afectados debido a esta situación que se presenta en la comunidad.

CONCLUSIONES

Los sistemas de tratamiento son de suma importancia, ya que los ríos se encuentran en niveles alarmantes de contaminación. entre los tipos de tratamientos de aguas residuales existe una gran variedad de sistemas, que se utilizan dependiendo de las características del agua y de las necesidades de reutilización de la misma.

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Se estableció el diseño de tratamiento biológico por lodos activos (Proceso Aeróbico), Este tratamiento seleccionado fue el más recomendado para depurar las aguas servidas del sector Caño Seco, cabe destacar que este proceso es factible y económico. Con esta propuesta del sistema de tratamiento para estas aguas, luego de ser depuradas podrían ser arrojadas al rio Chururu, sin seguir causando daños y contribuyendo a un largo plazo de saneamiento del mismo.

• Al momento de ejecutar el proyecto se deben cumplir con las especificaciones indicadas en el procedimiento del cálculo, según los parámetros establecidos en las Norma I.N.O.S, Normas Sanitarias, Ley de Suelos y Aguas, y Normas Covenin.

RECOMENDACIONES

• Realizar campañas ecológicas para incentivar a la población a cuidar y proteger los recursos naturales; creando a su vez proyectos de sistemas de depuraciones de aguas.• Determinar un sistema o plan de limpieza y mantenimiento rutinario, para la conservación de la planta y el mejor funcionamiento de cada uno de los módulos que la conforman.

RECOMENDACIONES

Se recomienda a los Organismos competentes como los son el Ministerio del Ambiente, Alcaldías y Gobernaciones; analizar los diferentes tipos de tratamientos de aguas residuales para que sean implementados estrictos controles de calidad a los vertidos líquidos que son descargados en forma directa a ríos, obligando a los responsables a instalar sistemas de tratamiento e invertir en el saneamiento y recuperación de los recursos naturales .

RECOMENDACIONES

El arte más importante del maestro, es provocar la alegría en la acción creadora y el conocimiento.

Albert EinsteinCientífico Alemán

PENSAMIENTO

Graciass..