laguna s

document.xls 04/17/2023

LAGUNAS DE ESTABILIZACION

Cuadro 1. Datos de diseño

CONCEPTO VALOR UNIDAD

DOTACION = 300.00 l/hab/diaAPORTACION (.75xDOT) = 225.00 l/hab/diaPOBLACION = 82,864.00 habQMED = 215.79 l/sHARMON = 2.07 sin unidadQMAX = 446.36 l/sTIPO DE AGUA = residuales municipales DBO (Li) = 260.00 mg/lNo.= (colif. Fecales) 6.82E+05 NMP/100 mlNe = (colif Totales) 8.50E+02 NMP/100 mlTEMP. DE DISEÑO (T) = 20.00 ºCTASA DE EVAPOR = 9.94 mmNo. DE MODULOS = 3

DISEÑO POR TREN DE TRATAMIENTO (UN MODULO) POR EL METODO DE MARAIS

Q POR MODULO = 71.93 l/sVOLUMEN (Vi) = 6,214.80 m3/día

1. LAGUNA ANAEROBIA

a) CARGA DE DISEÑO.

300.00 g / m3 día

b) VOLUMEN:PROFUNDIDAD (Z) = 4.00 m

Va = Li Vi / £v = 5,386.16 m3

c) TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICA

Øa = Va / Vi = 0.87 días

d) AREA DE LA LAGUNA

Aan = Va / Z = 1,346.54 m2

e) LAS DIMENSIONES DE LA LAGUNA SERÁ:

X = Relacion largo(L) / ancho (W) = 2 a 1ANCHO: W = RAIZ ( Aan / X ) = 26.00 mLARGO: L = X × W = 52.00 m

Por lo que el área corregida es: 1,352.00 m2

f) LA REMOCIÓN DE LA DBO ES:

£v = 20T - 100 =


Valores de diseño para cargas volumétricas permisibles yporcentajes de remoción de DBO a diferentes temperaturas

Temperatura Carga Remoción Volumétrica DBO

ºC (g/m3/día (%)< 10 100 40.00

de 10 a 20 20T - 100 2T + 20> 20 300 60.00

PARA LA ESTACION FRIA R = 2T + 20 = 60.00%

104.00 mg / lPARA LA ESTACION CALIDA 60.00%

104.00 mg / l

2. LAGUNA FACULTATIVA


250.00 kg/Ha-día

b) AREA REQUERIDA

Af = 10 Li Vi / £s

Donde Li es la DBO del influente, para el caso de tratarse de una segunda laguna se aplicarála reducción por tratamiento previo

Af = 25,853.57 m2

c) TIEMPO DE RETENCION HIDRÁULICA

Para una profundidad de : 1.80 m

7.65 días

d) GASTO EN EL EFLUENTE

Qe = Vi - 0.001 Af e = 5,957.82 m3/día

3. LAGUNA DE MADURACIÓN

a) CONSTANTE DE PRIMER ORDEN PARA LA REMOCION DE COLIFORMES FECALES

2.60

Ni ^1/nØm Ne ( 1 + Kt Øa) ( 1+ KtØf) -1

DB05 =

DB05 =

£s = 250(1.085) T-20 =

Øf = (2 Af Z2) / (2Qi -0.001 Af e) =

Kt = 2.6 (1.19) T-20 = d -1


Kt

1 + Kt Øa = 3.2531 + Kt Øf = 20.880

n Øm

1 4.16 días2 0.94 días3 0.49 días4 0.33 días5 0.25 días

b) REVISANDO LAS COMBINACIONES BAJO LAS RESTRICCIONES SIGUIENTES:

a ).-Øm < Øfb ).- Øm > Øm mÍnima =

Øm 1 = 3 días

1 ; Øm = 4.161 ; Øm = 4.16

c) VERIFICACIÓN DE LA CARGA EN LA LAGUNA:

1.00 m

260.00 kg / ha día

Resultando un valor más alto que el 75% de la carga sobre la laguna facultativapor lo tanto se toma 187.50 kg / ha día y Ø m1 deacuerdo con:

4.16 días

d) AREA REQUERIDA

24,282.47 m2

e) EFLUENTE

Qe = Qi - 0.001 Am1 e = 5,716.45 m3 / día

f) EVAPORACIÓN

Perd. Evap = (1-Qe / Vi) × 100 = 8.02%

4.- RESUMIENDO

LAGUNA VOLUMEN AREA Ø

Para Z3 =

£s(ml) = 10 (0.3 Li) Z 3 / Øm1 =

Øm1 = 10 Li Z3 / £m1 =

Am1 = (2Qi Øm) / (2 Z3+0.001 e Øm) =

n =n =


m3 m2 días

ANAEROBIA 5,386.16 1,352.00 0.87 FACULTATIVA 25,853.57 7.65 MADURACION 24,282.47 4.16

EL TIEMPO DE RETENCION HIDRÁULICO TOTAL SERA DE: 12.67 díasEL AREA TOTAL REQUERIDA ES DE: 5.15 Has

EL AREA TOTAL EN TODOS LOS MODULOS ES DE: 15.45 HasMAS BORDOS, CAMINOS Y ZONA DE AMORIGUAMIENTO

LAGUNA DBO (Ne) COLIFORMESmg / l FECALES / 100 ml

INFLUENTE 260.00 6.82E+05ANAEROBIA 104.00 2.10E+05

FACULTATIVA 26.00 1.00E+04MADURACION 19.5 8.50E+02

COLIFORMES FECALES = 849.69 / NMP 100 ml > 2000 NMP


LAGUNAS DE ESTABILIZACION



DOTACION = 300.00 l/hab/diaAPORTACION (.75xDOT) = 225.00 l/hab/diaPOBLACION = 82,864.00 habQMED = 215.79 l/sHARMON = 2.07 sin unidadQMAX = 446.36 l/sTIPO DE AGUA = residuales municipales DBO (Li) = 260.00 mg/lNo.= 6.82E+05 NMP/100 mlNe = 8.50E+02 NMP/100 mlTEMP. DE DISEÑO (T) = 20.00 ºCTASA DE EVAPOR = 9.94 mmNo. DE MODULOS = 3.00

DISEÑO POR TREN DE TRATAMIENTO (UN MODULO) POR EL METODO DE YAÑEZUSANDO LOS CRITERIOS DE FLUJO DISPERSO


1. LAGUNA ANAEROBIA


300.00 g / m3día

b) VOLUMEN:PROFUNDIDAD (Z) = 4.00 m

Va = Li Vi / £v = 5,386.16 m3

c) TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICA

Øa = Va / Vi = 0.87 días

d) AREA DE LA LAGUNA

Aan = Va / Z = 1,346.54 m2

e) LAS DIMENSIONES DE LA LAGUNA SERÁ:

X = Relacion largo(L) / ancho (W) = 2 a 1ANCHO: W = RAIZ ( Aan / X ) = 26.00 mLARGO: L = X × W = 52.00 m

Por lo que el área corregida es: 1,352.00 m2

£v = 20T - 100 =


f) LA REMOCIÓN DE LA DBO ES:

Valores de diseño para cargas volumétricas permisibles yporcentajes de remoción de DBO a diferentes temperaturas

Temperatura Carga Remoción Volumétrica DBO

ºC (g/m3/día (%)< 10 100 40.00

de 10 a 20 20T - 100 2T + 20> 20 300 60.00

PARA LA ESTACION FRIA R = 2T + 20 = 60.00%

104.00 mg / lPARA LA ESTACION CALIDA 60.00%

104.00 mg / l



250.00 kg/Ha-día

b) LA CARGA ORGANICA, PARA LA ESTACION MAS FRIA SERA:

646.34 kg/día

c) AREA REQUERIDA

A = £s /C.O. = 2.5854 Ha

Relación largo ancho (X) = 3

92.83 majustando a medio metro = 93.00 mEl ancho sera: La = WX = 278.50 majustando a medio metro = 278.50 m

Corrigiendo el area = 25,900.50 m2

e) DISPERSION:

d X

d = 0.3118

f) COEFICIENTE DE DECAIMIENTO:

0.8410

DB05 =

DB05 =

£s = 250(1.085) T-20 =

C.O. = Vi x (DBO5 i /1000)=

W = (A / X)1/2 =

- 0.26118 + 0.25392X + 1.0136X2

Kb = 0.841(1.075) T-20 =


g) TIEMPO DE RETENCION HIDRÁULICA


38,850.75 mØf = Vf / Vi = 6.25 días

e) CALCULANDO EL VALOR DE "a"

2.7488

f) COLIFORMES FECALES EN EL EFLUENTE

Nf

No

Nf 0.047348168No

Nf = 32,291.45 NPM/100 ml

g) GASTO EN EL EFLUENTE

Qe = Vi - 0.001 Af e = 5,957.35 m3/día


a) TIEMPO DE RETENCION PROPUESTO PARA LA LAGUNA DE MADURACION

Tiempo de retención hidráulico (Øm) = 10 díasV = Qi x Øm 62,148.00 m3

b) AREA REQUERIDA

1.50 mAm = 41,432.00 m2




C) CALCULANDO EL VALOR DE "a"

Conservando la relación largo/ancho igual a la laguna facultativa y por lo tanto el mismocoeficiente de dispersión (d).

3.389306


Vf = A x Z2 =

a = (1 + 4Kb Øf d )1/2 =

4ae(1-a/2d)

(1+a)2

Para Z3 =

W = (A / X)1/2 =

a = (1 + 4Kb Øm d )1/2 =


Nf

No

Nf 0.015245613No

Nf = 492.30 NPM/100 ml días


Qe = Vi - 0.001 Af e = 5,545.51 m3/día

4.- RESUMIENDO

LAGUNA VOLUMEN AREA Øm3 m2 días

ANAEROBIA 5,386.16 1,352.00 0.87 FACULTATIVA 25,900.50 6.25 MADURACION 41,432.00 10.00




INFLUENTE 260.00 6.82E+05ANAEROBIA 104.00 3.94E+05

FACULTATIVA 26.00 3.23E+04MADURACION 19.5 4.92E+02

COLIFORMES FECALES = 8.8775E-05 / litro

4ae(1-a/2d)

(1+a)2


LAGUNAS FACULTATIVAS



DOTACION = 300.00 l/hab/diaAPORTACION (.75xDOT) = 225.00 l/hab/diaPOBLACION = 82864.00 habQMED = 215.79 l/sHARMON = 2.07 sin unidadQMAX = 446.36 l/sTIPO DE AGUA = residuales municipalesDBO (Li) = 260.00 mg/lNo.= 6.82E+05 NMP/100 mlNe = 8.50E+02 NMP/100 mlTEMP. DE DISEÑO (T) = 20.00 ºCTASA DE EVAPOR = 9.94 mmNo. DE MODULOS = 3.00

DISEÑO POR TREN DE TRATAMIENTO (UN MODULO) POR EL METODO DE MARAIS




250.00 kg/Ha-día

b) AREA REQUERIDA

Af = 10 Li Vi / £s

Donde Li es la DBO del influente; en este caso por tratarse de una primer laguna no se aplicarála reducción por tratamiento previo

Af = 64,633.92 m2

c) TIEMPO DE RETENCION HIDRÁULICA


16.45 días

d) GASTO EN EL EFLUENTE

Qe = Vi - 0.001 Af e = 5,572.34 m3/día

£s = 250(1.085) T-20 =

Øf = (2 Af Z2) / (2Qi -0.001 Af e) =



a) CONSTANTE DE PRIMER ORDEN PARA LA REMOCION DE COLIFORMES FECALES

2.60

Ni ^1/nØm Ne ( 1 + Kt Øa) ( 1+ KtØf) -1

Kt

1 + Kt Øa = 3.6001 + Kt Øf = 43.771

n Øm

1 1.57 días2 0.48 días3 0.28 días4 0.19 días5 0.15 días

b) REVISANDO LAS COMBINACIONES BAJO LAS RESTRICCIONES SIGUIENTES:

a ).-Øm < Øfb ).- Øm > Øm mÍnima =

Øm 1 = 3 días

1 ; Øm = 1.571 ; Øm = 1.57

c) VERIFICACIÓN DE LA CARGA EN LA LAGUNA:

1.50 m

390.00 kg / ha día

Resultando un valor más alto que el 75% de la carga sobre la laguna facultativapor lo tanto se toma 187.50 kg / ha día y Ø m1 deacuerdo con:

6.24 días

d) AREA REQUERIDA

22,711.37 m2

e) EFLUENTE

Qe = Qi - 0.001 Am1 e = 5,346.59 m3 / día

Kt = 2.6 (1.19) T-20 = d -1

Para Z3 =

£s(ml) = 10 (0.3 Li) Z 3 / Øm1 =

Øm1 = 10 Li Z3 / £m1 =

Am1 = (2Qi Øm) / (2 Z3+0.001 e Øm) =

n =n =


f) EVAPORACIÓN

Perd. Evap = (1-Qe / Vi) × 100 = 13.97%

4.- RESUMIENDO


FACULTATIVA 64,633.92 16.45 MADURACION 22,711.37 6.24




INFLUENTE 260.00 6.82E+05FACULTATIVA 52.00 1.56E+04MADURACION 39 9.05E+02

COLIFORMES FECALES = 0.000169196


más alto que el 75% de la carga sobre la laguna facultativa más bajo que el 75% de la carga sobre la laguna facultativa

187.50


LAGUNAS DE FACULTATIVAS



DOTACION = 300.00 l/hab/diaAPORTACION (.75xDOT) = 225.00 l/hab/diaPOBLACION = 82,864.00 habQMED = 215.79 l/sHARMON = 2.07 sin unidadQMAX = 446.36 l/sTIPO DE AGUA = residuales municipales DBO (Li) = 260.00 mg/lNo.= 6.82E+05 NMP/100 mlNe = 8.50E+02 NMP/100 mlTEMP. DE DISEÑO (T) = 20.00 ºCTASA DE EVAPOR = 9.94 mmNo. DE MODULOS = 8.00

DISEÑO POR TREN DE TRATAMIENTO (UN MODULO) POR EL METODO DEMARAIS-SHAW, USANDO LOS CRITERIOS DE MEZCLA COMPLETA



a) LA CARGA ORGANICA MAXIMA ADMISIBLE PARA UN LAGUNA FACULTATIVA ES

£f = 360 Kg/ha/día = 0.036 Kg/m2/día

b) AREA REQUERIDA

Por lo que el área superficial requerida es:Area superficial (Af= Volumen diario x DBO / carga superficial

Af = 16,831.75 m2Af = 1.68 has




c) VOLUMEN TOTAL

Según las "Normas Técnicas para el Proyecto de Plantas de Tratamiento de aguas residualesmunicipales" de la extinta SAHOP, mencionan: para que funcionen los procesos biológicos que se generan en lagunas facultativas, el tirante debe variar entre 1.50 y 1.80 metros.

W = (A / X)1/2 =


La Comisión Nacional del Agua en su "manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Sa-neamiento", Libro II. Proyecto, 3ª seccion: Potabilización y Tratamiento emplea tirantes de 1.50metros en el diseño de lagunas facultativas y de maduración. En la página No. 18 dice: "La --laguna facultativa puede tener una profundidad entre 1.00 1.50 metros, porque tiene menos carga,lo que permite una mayor penetración de la luz.

La Comisión Nacional del Agua en su "Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Sa-neamiento", Libro II. 3.2.2. Sistema Alternativos de Tratamiento de aguas residuales y lodos pro-ducidos, capitulo 3.2.17 Lagunas Facultativas Dice: "La profundidad empleada en las lagunas fa-cultativas varía de 1.2 a 2.4 metros.

E. W. Steel y Terence J. McGheee "Abastecimiento de Agua y Alcantarillado", capitulo 24, sec-cion 20 "Estanques de Estabilización": Los estanques facultativos tienen una profundidad sufi -ficiente (2.00m) para dar lugar a la separación del contenido de aquellos en tres estratos superfi-ciales.

Metcalf and Eddy "Ingenieria Sanitaria, Tratamiento, Evacuación y reutilización de aguas residua-les" sección 10.5 Estanques de Estabilización", dentro de sus parámetros de diseño para los es-tanques anaeróbios y facultativos, menciona que la profundidad recomendada para un estanquefacultativo sin capa superficial mezclada, se encuentra entre 1.00 y 2.00 metros

El proyecto Ecobosque propone tirantes de 2.40 metros en ambas lagunas, lo cual aunque no esde ninguna manera inadecuado si la situa en el tirante máximo a considerar en este tipo de lagu-nas. Por lo que para esta revisión de utilizarán tirantes máximos recomendados por la literatura,como lo mencionan las dos referencias anteriormente mencionadas.

Para una profundidad (Zf) de : 2.40 mVf = Af x Zf = 40,500.00 m3

b) TIEMPO DE RETENCION (Tf)

El tiempo de retencion (Øf) resulta entonces = Vf / ViØf = 17.38 días

c) COEFICIENTE DE DECAIMIENTO:

0.352968

d) CARGA ORGANICA EN EL INFLUENTE

Po = 605.94 kg/día

d) CARGA ORGANICA EN EL EFLUENTE

CargaOrganica en el efluente (P1) = Po / ( Kt Øf +1)P1 = 84.94 kg/día

DBO5 = 36.45 m/l

Kt = 1.20 x 1.85 (T - 35) =

CargaOrganica en el influente (Po) = Vi x (DBO5 i /1000)

DBO5 = P1kg/día (1,000,000) mg / kg ( día / 86,400)



Qe f = Vi - 0.001 Af e = 2,162.81 m3/día = 25.03 l/s


b) TIEMPO DE RETENCION (Tf)

El tiempo de retencion propuesto (Øm) = 4.00 días

c) VOLUMEN TOTAL

Vm = Qe f x Øm = 8,651.25 m3

b) AREA REQUERIDA

Para una profundidad (Zm) de : 2.40 mAm = 3,604.69 m2Am = 0.36 has




d) CARGA ORGANICA EN EL EFLUENTE

CargaOrganica en el efluente (P2) = P1 / ( Kt Øm +1)P2 = 35.22 kg/día

DBO5 = 16.28 m/l


Qe m = Vf - 0.001 Am e = 2,126.98 m3/díaQe m = 24.62 l/s

3. REMOCION DE COLIFORMES FECALES

Conservando la relación largo/ancho igual en ambas lagunas y por lo tanto el mismocoeficiente de dispersión (d).

a) DISPERSION:

d X

d = 0.3118

W = (A / X)1/2 =

DBO5 = P1kg/día (1,000,000) mg / kg ( día / 86,400)

- 0.26118 + 0.25392X + 1.0136X2


b) COEFICIENTE DE DECAIMIENTO:

0.8410Kb = 0.841(1.075) T-20 =


3.1 LAGUNA FACULTATIVA


4.384617


Nf

No

Nf 0.002655705No

Nf = 1,811.19 NPM/100 ml días

3.2 LAGUNA DE MADURACION


2.279245


Nf Nf 0.108959444

No No

Nf = 197.35 NPM/100 ml días

4.- RESUMIENDO


FACULTATIVA 16,875.00 17.38 MADURACION 3,640.00 4.00




INFLUENTE 260.00 6.82E+05FACULTATIVA 36.45 1.81E+03MADURACION 16.28 1.97E+02

a = (1 + 4Kb Øm d )1/2 =

4ae(1-a/2d)

(1+a)2

a = (1 + 4Kb Øm d )1/2 =

4ae(1-a/2d)

(1+a)2


COLIFORMES FECALES = 0.000093 / litro

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE

CIUDAD MIGUEL ALEMÁN, TAMAULIPAS, UTILIZANDO SISTEMAS LAGUNARES NATURALES

A L T E R N A T I V A N° 1

DIAGRAMA DE FLUJO DEL TREN DE TRATAMIENTO

INFLUENTE

DATOS DE DISEÑO

Gasto de diseño 240 l.p.s.

N° de módulos 3

B A L A N C E D E M A S A Gasto por módulo 80 l.p.s.

PARAMETRO UNIDAD 1 2 3 4 5 260 mg/lt

S.S.T. 175 mg/lt

GASTO 6,214.80 6,214.80 6,214.80 5,957.82 5,716.45 Coliformes fecales NMP/100ml

mg/lt 260 260 104.00 26.00 19.5 Huevos de helmintos 0 lt

SST mg/lt 175 175 146 73 44 Temperatura de diseño 20 ° C

COLIFORMES FECALES NMP/1000 682000.000 34100.000 209631.148 10039.893 849.686 Tasa de Evaporación 9.94 mm/día

HUEVOS DE HELMINTOS 1000/lt 0 0 0 0 0 Etapas de Construcción:

1a etapa (año 2000) Módulo I

Módulo II

2a etapa (año 2007) Módulo III

Carga orgánica DBO5

m3/día 1 x 106

DBO5

SISTEMA DEPRETRATAMIENTO

CARCAMO DEBOMBEO

LAGUNAANAEROBIA

LAGUNAFACULTATIVA

LAGUNA DE MADURACIONO PULIMIENTO

EFLUENTEREUSO DE AGUA

5

432

1

document.xlsDiag-flujo2

20 DE 20

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LACD. DE CIUDAD ALEMAN, UTILIZANDO SISTEMAS LAGUNARES NATURALES

A L T E R N A T I V A N° 2DIAGRAMA DE FLUJO DEL TREN DE TRATAMIENTO

INFLUENTE

21% 80%17% 84%

-2 0DATOS DE DISEÑO

B A L A N C E D E M A S A

PARAMETRO UNIDAD 1 2 3 4 Gasto de diseño 240.00 l.p.s.N° de módulos 3.00

GASTO 6214.8 6214.8 5,572.34 5,346.59 Gasto por módulo 80 l.p.s.

mg/lt 260 260 54.6 43.68 260 mg/ltSST mg/lt 175 175 29.75 24.99 S.S.T. 175 mg/lt

COLIFORMES FECALES NMP/1000 682,000.00 682,000.00 15,581.19 904.62 Coliformes fecales NMP/100mlHUEVOS DE HELMINTOS 1000/lt 0 0 0 0 Huevos de helmintos 0 lt

Temperatura de diseño 20 ° CTasa de Evaporación 9.94 mm/díaEtapas de Construcción: 1a etapa (año 2000) Módulo I y II 2a etapa (año 2007) Módulo III

m3/día

DBO5 Carga orgánica DBO5

1.0 x 10 6

SISTEMA DEPRETRATAMIENTO

CARCAMO DEBOMBEO

21

3

4

LAGUNA FACULTATIVA LAGUNA DE MADURACIONO PULIMENTO

EFLUENTEREUSO DE AGUA

SISTEMA DEDESINFECCION

SISTEMA DEDESINFECCIÓN

laguna s

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