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ANEJO_I. DIMENSIONAMIENTO

DEL PROCESO

PFC. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES IGNACIO CALVO RUBIALES

DEPARTAMENTO INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN Y PROYECTOS DE LA INGENIERÍA Página 2

ÍNDICE

1. BASES DEL DISEÑO. .................................................................................... 4

2. LÍNEA DE AGUA. ........................................................................................... 4

2.1. OBRA DE LLEGADA y pozo de gruesos..................................................... 4

2.2. DESBASTE Y TAMIZADO .......................................................................... 5

2.3. DESARENADOR - DESENGRASADOR ..................................................... 6

2.4. REACTOR BIOLÓGICO .............................................................................. 7

2.4.1. DATOS DE PARTIDA............................................................................... 7

2.4.2. CALCULO DE VOLUMEN DE LA CUBA.................................................. 8

2.4.3. CALCULO DE LAS NECESIDADES DE OXIGENO .............................. 12

2.4.4. RECIRCULACIÓN DE FANGOS ............................................................ 13

2.4.5. ELIMINACION DEL FOSFORO ............................................................. 14

2.4.6. ELIMINACION DE FILAMENTOSAS...................................................... 15

2.5. DECANTADOR SECUNDARIO ................................................................ 15

2.6. CLORACION ............................................................................................. 16

3. LÍNEA DE FANGOS. .................................................................................... 17

3.1. ESPESADOR ............................................................................................ 17

3.1.1. PRODUCCIÓN DE FANGOS EN EXCESO ........................................... 17

3.1.2. DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESADOR ............................................ 18

3.1.3. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS ......................................................... 19



4. LÍNEA DE TRATAMIENTO DE OLORES Y VENTILACIÓN DE LOCALES . 20

5. RESULTADOS ............................................................................................. 21

5.1. LÍNEA DE AGUA ....................................................................................... 21

5.1.1. BASES DE PARTIDA ............................................................................. 21

5.1.2. POZO DE GRUESOS ............................................................................ 23

5.1.3. BOMBEO DE ENTRADA ........................................................................ 25

5.1.4. DESBASTE ............................................................................................ 27

5.1.5. DESARENADO-DESENGRASE ............................................................ 31

5.1.6. MEDIDA CAUDAL AGUA PRETRATADA .............................................. 36

5.1.7. TRATAMIENTO BIOLÓGICO. ................................................................ 36

5.1.8. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO ............................................................... 48

5.1.9. DECANTADOR SECUNDARIA .............................................................. 50

5.1.10. DESINFECCIÓN .................................................................................. 52

5.1.11. MEDIDA DE CAUDAL DE AGUA TRATADA

5.2. LÍNEA DE FANGOS .................................................................................. 54

5.2.1. RECIRCULACION DE LODOS .............................................................. 54

5.2.2. EXTRACCIÓN DE LODOS .................................................................... 56

5.2.3. ESPESADOR ......................................................................................... 57

5.2.4. DESHIDRATACIÓN ............................................................................... 59

5.3. DESODORIZACIÓN ..................................... ¡Error! Marcador no definido.



1. BASES DEL DISEÑO.

La Estación de depuración de aguas residuales se diseña en función de los datos de partida y

los resultados a obtener requeridos en el Pliego de condiciones técnicas y reflejados en las

hojas de cálculo adjuntas al final del anejo.

2. LÍNEA DE AGUA.

2.1. OBRA DE LLEGADA Y POZO DE GRUESOS

El pozo de gruesos de dimensiones por tiempo de retención hidráulica y por velocidad

ascensional.

Los parámetros de diseño son:

Tiempo de retención hidráulico a Qmax 1 minuto.

Velocidad ascensional a Qmax 300 m3 /m2/h.

Las formulas utilizadas son:

V = Qmax x Trh

Donde:

Qmax = Caudal máximo (m3 /min.)

V = Volumen (m3)

Trh = Tiempo de retención hidráulico ( 1 min.)

S

QVa max

Donde:

Va = Velocidad ascensional (m3/m2/h)

Qmax = Caudal máximo (m3/h)

S = Superficie.

Se dispondrá de una reja manual a la salida del pozo de gruesos.



2.2. DESBASTE Y TAMIZADO

Se dimensionan dos (1+1) canales, uno principal y uno auxiliar. El canal principal se diseña con

velocidad de paso mayor a 0,4 m/s en el año horizonte y velocidad de paso entre rejas < 1,2

m/seg (Con atascamiento máximo del 30 %).

Las formulas utilizadas en las hojas de cálculo son las siguientes:

Velocidad de paso entre barrotes:

C

xE

eEx

S

QV

1)(

Siendo:

Q = Caudal de paso (m3/s).

S = Sección del campo de reja (m2) para el caudal Q.

V = Velocidad de paso entre rejas (m/s).

E = Distancia entre barrotes (30 mm. en rejas de gruesos y 3 mm. en tamices).

e = Espesor de barrotes.

C = Coeficiente de atascamiento = 0,7 para rejas y 0,1 para tamices.

Pérdida de carga a través de la reja

xg

xVxKxKKH r

2

2

321

Siendo:

Hr = Pérdida de carga en la reja (m).

K1 = Factor de atascamiento = 1/C.

C = Coeficiente de atascamiento.

K2 = Factor de forma de barrotes (tablas).

K3 = Factor de sección de paso entre barrotes (tablas).

V = Velocidad aguas arriba de las rejas.

g = Aceleración de la gravedad.



A modo de by - pass se colocará otro canal adyacente con reja de medios de 15 mm de

limpieza manual.

Producción de rechazos:

La producción media de rechazos se sitúa en un máximo de 15 l/hab.año (5 de gruesos y 10 de

finos).

2.3. DESARENADOR - DESENGRASADOR

Teniendo en cuenta la velocidad crítica, Vc, para evitar arrastres en la arena de un diámetro

0,20 mm. y una densidad 2,50 t/m3, los requisitos a cumplir en cuanto a parámetros de

funcionamiento de esta unidad, son los siguientes:

Velocidad ascensional Qpunta < 24 m3/m2/h

Velocidad ascensional a Qmedio < 12 m3/m2/h

Tiempo de retención a Qpunta > 10 minutos

Tiempo de retención a Qmedio > 20 minutos

Cálculo y determinación de Vc

Vc = dS )1(500

Siendo:

Vc = Velocidad crítica (m/s)

S = Peso específico de la partícula (t/m3) = 2,5 t/m3

d = Diámetro de la partícula (m)

Sección transversal a Qmax

Vc

QmaxS

Donde:

S = Sección transversal mínima necesaria (m2)

Qmax = Caudal máximo (m3/s)

Vc = Velocidad crítica (m/s)

Cálculo y determinación del volumen unitario

Lo calculamos por tiempo de retención hidráulico.

V = Qmax x Trh



Cálculo y determinación de la superficie

La calculamos por velocidad ascensional

S

QmaxVa

Necesidades de aire

Caudal de aireación medio > 4 Nm3/m2/h

Caudal de aire punta > 8 Nm3/m2/h

Número de soplantes 1 + 1 R

Extracción de arenas y grasas

Se efectuarán extracciones periódicas mediante sendas bombas sumergibles específicas para

tal fin. La capacidad de extracción de la mezcla agua arena será de 50 l/m3 de agua residual

(CEDEX).

La mezcla agua – arenas se extraerá a un lavador – concentrador tipo vaivén.

Teniendo en cuenta una densidad media de la arena de 1,8 Tm/m3 y una concentración media

de 100 l/1000 m3 de agua extraída, calcularemos la producción diaria.

Concentrador de grasas

Las grasas se extraen conjuntamente con el agua superficial, siendo conducidas hasta un

concentrador cuyos parámetros de dimensionamiento son:

Velocidad ascensional 8 m3/m2/h

Tiempo de retención 15 minutos

2.4. REACTOR BIOLÓGICO

El tratamiento biológico seleccionado será el de fangos activados a baja carga con nitrificación

y aireación prolongada con zona de anoxia en canal, para desnitrificación del influente.

Tomaremos como base los datos correspondientes al año horizonte indicados en el Pliego de

Bases.

2.4.1. DATOS DE PARTIDA

-. Caudal

-. DBO5 salida.

-. S.S. salida.

-. Temperatura.



-. Edad del fango.

-. DBO5 entrada al biológico.

-. S.S. entrada al biológico prevista.

-. kg DBO5 entrada biológico.

-. kg S.S. entrada biológico.

-. NTK entrada biológico.

-. NTK salida biológico.

-. kg NTK entrada biológico.

(Con estos datos procederemos al cálculo del volumen de la cuba.)

2.4.2. CALCULO DE VOLUMEN DE LA CUBA

En primer lugar fijaremos la carga másica necesaria para conseguir un fango estabilizado, para

lo cual necesitaremos una edad del fango para la temperatura de diseño ó tiempo de

retención celular mayor o igual a 15 días (S/CEDEX).

excesoenfangosdediariaoducción

cubalaenfangosMasaTRC

Pr

Masa fangos en la cuba = M x V

M = Concentración MLSS = 4 kg /m3 (s / Pliego de Bases).

V = Volumen cuba (m3).

Producción de fangos en exceso = (1,2 x (Cm)0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada

(Huisken).

Carga másica VxM

KgDBO5

CmxM

diaKgDBOV

/5

kgDBO5/dia = Carga diaria de DBO5

Con todo esto, sustituyendo datos, resulta:

Para unos valores prefijados de:

Edad del fango 16 días



Concentración de lodos (MISS) 4.000 kg/m3

Rendimiento %

DBO5 elim. kg/día

El volumen necesario para conseguir un agua con 25 ppm de DBO5 y un fango estabilizado.

A continuación calcularemos el volumen mínimo necesario para nitrificación y desnitrificación

cuya suma deberá ser inferior al volumen calculado anteriormente para poder trabajar con la

carga másica calculada y dar por válido el cálculo del volumen.

NITRIFICACION

Necesitaremos los siguientes datos:

NTK1 agua bruta (mg/l)

NTK refractario = 5% NTK (mg/l)

NTK asociado a S.S. = 6% S.S. agua tratada (mg/l)

N-NH4 fuga mínima ( 1 mg/l)

Este NTK es el mínimo que se puede verter con una perfecta nitrificación.

Cuando la concentración de NTK a la salida deba ser inferior a 15 mg/l, tendremos que tender

a lograr una máxima nitrificación, pues con una perfecta nitrificación siempre tendríamos

como mínimo la suma del NTK refractario, asociado a S.S. y el de fuga mínima.

COMPROBACION TIEMPO DE RETENCION CELULAR

TRC = 6,5 x 0,914T-20

Siendo:

TRC = Tiempo retención celular

T = temperatura del agua

Para una temperatura media de 12º C resulta un tiempo de retención celular que deberá ser

menor al considerado anteriormente.

VOLUMEN POR CONSTANTE CINETICA DE NITRIFICACION

Kn = 4 x 1,059T-20 (mg N-NH4 / gr. Mv x hora)

Supondremos que el 100 % del NTK es N-NH4 que es el caso más desfavorable.

Contenido de volátiles en MLSS = 65 %

Sv = 0,65 x 4 = 2,6 kg MV/m3



Vmínimo necesario en zona de nitrificación.

SvxKn

hkgNHNV

310)/( = (m3)

VOLUMEN POR TIEMPO DE RETENCION

Tiempo de retención para nitrificación a Q. Medio = 6 horas (S/CEDEX)

Caudal medio (m3/h)

Volumen necesario = Qmed. X 6 (m3)

RESUMEN DE VOLUMENES MINIMOS PARA NITRIFICACION

V por constante cinética (m3)

V por tiempo de retención (m3)

DESNITRIFICACION

En primer lugar calcularemos la cantidad máxima de nitratos producidos,

considerando:

NTK1 entrada biológico (mg/l)

NTK2 refractario (mg/l)

NTK3 asociado a S.S. (mg/l)

NTK4 síntesis celular = 5% DBO5 entrada biológico (mg/l)

N-NH5 fuga efluente (= 1 mg/l)

N-NH6 máximo a nitrificar = NTK1 – NTK2 – NTK3 – NTK4 – NTK5 (mg/l)

Si no se produjera desnitrificación y la nitrificación fuera prácticamente total, tendríamos en el

efluente: NTK6 mg NO3 /l + NO3 en agua bruta.

COMPROBACION DE LA LIMITACION DEL CARBONO

La reacción de desnitrificación es:

2 NO3 + 2 (C-H)------- N2 + 2 HCO3

C-H = Fórmula de la materia orgánica de A.R.U. = C10H16O3N

En la cual la relación N/C es el orden del 12%.

Es decir, para reducir 1 mg/l de NO3 se precisan el 12% de la materia orgánica carbonatada

(DBO5)



Habrá que comprobar que la materia carbonatada es mayor que el contenido máximo de N-

NO3 en el afluente.

CINETICA DE DESNITRIFICACION

Kdn = 3,25 x 1,02T-20

KdnxSv

hgrreduciraNONVanoxia

)/(3

TIEMPO DE RETENCION

T > 1,5 h a Qmedio

NECESIDADES DE RECIRCULACION PARA DESNITRIFICACION

13

3

tratadaaguaNON

producidoNONTOTALR

R = % Qmed.

RESUMEN VOLUMENES PARA DESNITRIFICACION

Por cinética de desnitrificación

Por tiempo de retención.

RESUMEN GENERAL VOLUMENES AIREACION

Vtotal por tiempo retención celular.

Vmínimo para nitrificación.

Vmínimo para desnitrificación.

Vtotal mínimo para nitrificación – desnitrificación.

Se observará si no tuviéramos en cuenta la estabilización del fango, para obtener una

nitrificación desnitrificación el volumen sería menor.

Sin embargo como debemos estabilizar el fango adoptamos el volumen calculado inicialmente

a través del tiempo de retención celular. Aumentamos el volumen por necesidades de

estabilización de los fangos.

El volumen de anoxia se situará en cabecera de los carruseles, siendo el mínimo a adoptar,

igual o superior al 20% del total calculado.



2.4.3. CALCULO DE LAS NECESIDADES DE OXIGENO

Necesidades de síntesis = a x DBO5 entrada

a = f (cm)

Necesidades de Respiración = b x Masa fangos

b = f (cm)

Necesidades de nitrificación = C x N-NH4 oxidado

C = 4,6 gr. O2 / gr. N-NH4 oxidado

Deducción por aporte de O2 en la desnitrificación:

Por cada mg/l de N-NO3 se producen 2,86 mg/l de O2

Balance total necesidades medias teóricas diarias:

O1 = Respiración kg O2/día

O2 = Síntesis kg O2/día

O3 = Nitrificación kg O2/día

O4 = Desnitrificación kg O2/día

Considerando un coeficiente punta Cp sobre las necesidades de síntesis, las Necesidades

máximas horarias O5 son:

24

4321

5

CpOCpOCpOOO

CAPACIDAD DE OXIGENACION

Dado que el oxígeno calculado anteriormente son las necesidades netas, y el aporte específico

de los equipos de aireación viene referido a condiciones estándar de laboratorio, se hace

necesario conocer la capacidad de oxigenación O.C. requerida.

OC = Ot x CLCs

Cs

10 x DT

D 110 x D101 x Ph

Po x x

1

Siendo:

Cs 10 = Concentración de saturación de oxígeno en agua pura a 10º C. Su valor es

11,33 mg/l.

Cs = Concentración de saturación de oxígeno en la cuba de aireación a la temperatura del licor

mezcla.

En nuestro caso, para T = temperatura del agua (º C)



x Cs

CL = Concentración de oxígeno a mantener en el licor mezcla: 2 mg/l.

D10 y DT = Coeficientes de difusión a 20º C y T (m2/s).

Po = Presión atmosférica al nivel del mar = 760 mm.

Ph = Presión atmosférica a la altitud de la E.D.A.R.

= Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura, característica del agua de

proceso:

entre 0,2 y 1, incluso >1 en aireadores superficiales (0,9-1,5 aireador sumergido)

Lo que equivale a un coeficiente de transferencia: Ot/OC

Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h): O5 x OC (kg O2/hora)

2.4.4. RECIRCULACIÓN DE FANGOS

2.4.4.1. RECIRCULACIÓN EXTERNA

Se calcula el porcentaje de recirculación mediante la siguiente expresión:

R% Qmed = 3

1

101

10

xMxSvI

xMxSvI

m

m

Donde:

Sv Im = Índice volumétrico de fangos máximo.

Para aireación prolongada SV Im 150 ml/gr.

M = M.L.S.S. kg/m3

2.4.4.2. RECIRCULACIÓN INTERNA

Se calcula el porcentaje de recirculación sobre el caudal medio mediante la siguiente

expresión:

1(%)3

3

salidaNON

prodNONR

Donde:

N-NO3 prod = nitratos producidos en la nitrificación, expresado en (mg/l).

N-NO3 salida = concentración de nitratos (mg/l) en el agua tratada.



Esta recirculación traslada los nitratos producidos en la nitrificación y que se encuentran en la

cámara óxica a la cámara anóxica para su desnitrificación.

2.4.5. ELIMINACION DEL FOSFORO

La eliminación del fósforo se dimensionará siguiendo la Norma ATV - A 131 E: Se ha

considerado la eliminación mediante dos métodos:

Vía química: mediante la adición de reactivos que pueden ser: sulfato de alúmina o cloruro

férrico. Los requerimiento de agente precipitante son:

2,7 kg Fe/kg PPrec

1,3 kg Al/kg PPrec

La cantidad de P a eliminar por vía química es:

PBioPBMpESTPIATPecP XXCCX ,,,,,Pr,

Donde:

XP,Prec= fósforo a precipitar por vía química expresado en (mg/l)

CP,IAT= fósforo a la entrada del reactor expresado en (mg/l)

CP,EST= 0,6 a 0,7 x CP,ER. .Siendo CP,EST = fósforo a la salida del reactor expresado en (mg/l) y CP,ER =

concentración de salida del fósforo exigida para su vertido.

XP,BM= 0,01 x CDBO,IAT. .Siendo XP,BM = fósforo necesario para la formación de biomasa expresado

en (mg/l) y CDBO,IAT = concentración de DBO5 a la entrada del reactor expresada en (mg/l).

XP,Bio,P= fósforo eliminado biológicamente expresado en (mg/l)

Vía biológica: se diseñará la cámara anaerobia con un tiempo mínimo de retención de 1 hora.

El cálculo del fósforo eliminado biológicamente (según Norma ATV) se detalla a continuación:

La eliminación

IATDBOPBioP CAX ,.,

Donde:

X P,Bio,P = fósforo eliminado biológicamente expresado en (mg/l)

C DBO,IAT = concentración de DBO5 a la entrada del reactor

A = factor que varía de pendiendo de la configuración del proceso:

Si existe cámara anaerobia aguas arriba:

Para T>10-12ºC: A= 0,01 a 0,015

Para T< 10-12ºC y Conc. de nitratos > 15 mg/l: A = 0,005 a 0,01



En plantas sin cámara anaerobia pero con desnitrificación:

A ≤ 0,005

En el caso de que exista eliminación biológica de fósforo, se modificará la recirculación externa

de forma que pueda descargar tanto en la cámara anóxica como en la cámara anaerobia para

dar una mayor flexibilidad de operación. En condiciones normales la recirculación externa se

dirigirá a la cámara anaerobia.

2.4.6. ELIMINACION DE FILAMENTOSAS

Siguiendo los requerimientos del pliego, se instalará un sistema de dosificación de hipoclorito

sódico para la eliminación de filamentosas en los reactores.

2.5. DECANTADOR SECUNDARIO

La decantación secundaria se diseñará para el año horizonte y se efectuará mediante

decantadores circulares, siendo las características mínimas a cumplir:

Carga superficial o velocidad ascensional, menor que:

0,5 m3/m2.h a caudal medio.

1,0 m3/m2.h a caudal punta.

Carga de sólidos por unidad de superficie, menor que:

2,0 kgSST/m2.h a caudal medio.

4,0 kgSST/m2.h a caudal punta.

Caudal unitario por metro lineal de vertedero, menor que:

15 m3/ml.h a caudal punta.

Calado en el borde mayor de 3,5 m.

Tiempo de retención 2,5 horas.

Las expresiones a utilizar son las siguientes:

Velocidad ascensional (Va) = S

Q (m3/m2/h)

Donde:

Q = Caudal (m3/h)

S = Superficie (m2)

Carga de sólidos (CSS) = S

MLSSxQ = (kg/m2/h)



Donde:

MLSS = Concentración S.S. reactor (kg/m3)

Q = Caudal (m3/h)

S = Superficie (m2)

Caudal unitario por m.l. vertedero = D

Q

Donde:

Q = Caudal

D = Diámetro

Tiempo de retención = Trh = Q

V

Donde:

V = Volumen

Q = Caudal

2.6. CLORACION

Para la esterilización final del efluente se utilizará hipoclorito sódico líquido de 122 gr./l. de

riqueza (producto comercial puro).

La dosis se estima en 10 gr/m3, por lo que la bomba dosificadora debe ser capaz de dar el

caudal calculado por la expresión:

Donde:

Cdosif = Caudal de dosificación (l/h)

Q = Caudal a tratar (m3/h)

d = Dosis (gr/m3)

R = Riqueza en gramos litros.

La desinfección se efectuará asegurando un tiempo de contacto mínimo de 15 minutos.

El almacenamiento debe asegurar una autonomía de 7 días.



3. LÍNEA DE FANGOS.

3.1. ESPESADOR

Tratará los lodos en exceso producidos en el proceso, considerando como situación más

desfavorable la del año horizonte.

3.1.1. PRODUCCIÓN DE FANGOS EN EXCESO

Utilizando la fórmula de HUISKEN tendremos:

Fe = (1,2 x Cm 0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada (kg/día)

A este valor se le suma la producción de fangos debida a la precipitación del fósforo.

Para la concentración de lodos prevista, del 0,8%, tendremos un volumen diario de:

Vfe = Fe : 8 = (m3/día)

Siguiendo las indicaciones del Pliego de Base (Fe = 0,85 kg MS/kg DBO5 eliminada), resulta una

producción diaria:

Fe = 0,85 x DBO5 eliminada (kg/día).

Vfe = Fe : 8 = (m3/día)

Se tomará la mayor.

Utilizando la fórmula de HUISKEN tendremos:

Fe = (1,2 x Cm 0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada (kg/día)

A este valor se le suma la producción de fangos debida a la precipitación del fósforo.

Para la concentración de lodos prevista, del 0,8%, tendremos un volumen diario de:

Vfe = Fe : 8 = (m3/día)

Siguiendo las indicaciones del Pliego de Base (Fe = 0,85 kg MS/kg DBO5 eliminada), resulta una

producción diaria:

Fe = 0,85 x DBO5 eliminada (kg/día).

Vfe = Fe : 8 = (m3/día)

Se tomará la mayor.



3.1.2. DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESADOR

Parámetros a cumplir:

-.Carga de sólidos………………………… < 35 kg/m2/día

-.Carga hidráulica máx. mc………………. < 0,5 m3/m2/hora

-.Tiempo de retención hidráulica…………. > 24 horas

-.Tiempo de retención de sólidos…………. > 3 días

-.Concentración del fango espesado……… < 35 kg/m3

-.Concentración del fango de entrada…….. 8 kg/m3

-.Altura útil……………………………….. > 3 m

Los dimensionaremos para el año horizonte previsto. Teniendo en cuenta las indicaciones del

Pliego de Bases se adopta una línea.

La decantación secundaria se efectuará en un decantador circular, siendo las características

mínimas a cumplir:

Carga superficial o velocidad ascensional, menor que:

0,5 m3/m2.h a caudal medio.

1,0 m3/m2.h a caudal punta.

Carga de sólidos por unidad de superficie, menor que:

2,0 kgSST/m2.h a caudal medio.

4,0 kgSST/m2.h a caudal punta.

Caudal unitario por metro lineal de vertedero, menor que:

15 m3/ml.h a caudal punta.

Calado en el borde mayor de 3,5 m.

Tiempo de retención 2,5 horas.

Las expresiones a utilizar son las siguientes:

Velocidad ascensional (Va) = S

Q (m3/m2/h)

Donde:

Q = Caudal (m3/h)

S = Superficie (m2)



Carga de sólidos (CSS) = S

MLSSxQ = (kg/m2/h)

Donde:

MLSS = Concentración S.S. reactor (kg/m3)

Q = Caudal (m3/h)

S = Superficie (m2)

Caudal unitario por m.l. vertedero = D

Q

Donde:

Q = Caudal

D = Diámetro

Tiempo de retención = Trh = Q

V

Donde:

V = Volumen

Q = Caudal

3.1.3. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS

Se tendrán en cuenta los siguientes valores:

-.Producción diaria de fangos m3/día

-.Producción semanal de fangos m3/semana

-.Días de secado por semana días

-.Volumen diario de lodos a deshidratación m3/día

-.Carga diaria de lodos a deshidratación kg/día

Capacidad de tratamiento m3/h

-.Horas de funcionamiento diario horas

Los fangos producidos con 20% de sequedad, serán:

Fe : 200 = (m3/día)

La capacidad de almacenamiento será mayor de 2 días.



4. LÍNEA DE TRATAMIENTO DE OLORES Y VENTILACIÓN DE

LOCALES

Se incluye tratamiento de olores para el edificio de pretratamiento, el edificio de

deshidratación de lodos y los espesadores.

Para el cálculo de la capacidad de tratamiento se ha considerado 10 renovaciones/h.



5. RESULTADOS

5.1. LÍNEA DE AGUA

5.1.1. BASES DE PARTIDA

Población y parámetros unitarios Año horizonte

Población (hab) 8.750

Población equivalente (hab.eq) 9.722

Dotación (l/hab.eq/día) 180

Dotación (l/hab/día) 200

Caudal diario (m3/día) 1.750,00

Carga media DBO5 (mg/l) 333,33

Carga media S.S. (mg/l) 444,44

Carga media NTK (mg/l) 66,67

Carga media N-NH4(mg/l) 54,90

Carga media P (mg/l) 16,67

Caudales de dimensionamiento Año horizonte

Coeficiente punta pretratamiento 5,00

Coeficiente punta biológico 2,20

Caudal medio (m3/h) 72,92

Caudal máximo pretratamiento (m3/h) 364,58

Caudal máximo trat.biologico (m3/h) 160,42



Características de la contaminación

Año horizonte

Valores medios

Concentración media entrada DBO5 (mg/l) 333,33

Carga diaria DBO5 (kg/día) 583,33

Concentración S.S. entrada (mg/l) 444,44

Carga diaria S.S. (kg/día) 777,77

Concentración media entrada DQO (mg/l) 833,33

Carga diaria DQO (kg/día) 1.458,33

Concentración NTK entrada (mg/l) 66,67

Carga diaria NTK (kg/día) 116,67

Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 54,90

Carga diaria N-NH4 (kg/día) 96,08

Concentración P entrada (mg/l) 16,67

Carga unitaria P (kg/día) 29,17

Concentración grasas (mg/l) 187,00

Carga diaria grasas (kg/d) 327,25

pH entrada 7,80

Alcalinidad (mg/l) 387,00

Temperatura agua bruta verano (ºC) 25,00

Temperatura agua bruta invierno (ºC) 14,00

Valores máximos cargas contaminantes

Coeficiente punta contaminación DBO5 1,50



Coeficiente punta contaminación S.S. 1,50

Coeficiente punta NTK 1,50

Concentración DBO5 entrada (mg/l) 500,00



Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 82,36


Temperatura máxima (ºC) 25,00

Resultados a obtener

Concentración DBO5 salida (mg/l) < 25,00

Porcentaje de reducción DBO5 (%) > 90,00

Concentración S.S. salida (mg/l) < 35,00

Porcentaje de reducción SS (%) > 90,00

Concentración D.Q.O. salida (mg/l) < 125,00

Porcentaje de reducción DQO (%) > 75,00

Concentración N total salida (mg/l) 15,00

Sequedad de fango (%) > 20,00

Reducción M.V. (%) > 40,00

Fósforo salida (mg/l) 2,00

5.1.2. POZO DE GRUESOS

Datos de partida

Año horizonte






Tiempo de retención a caudal máximo (min) 1,00

V. ascensional a caudal máximo (m3/m2/h) 300,00

Calado mínimo (m) 1,50

Dimensionamiento

Año horizonte

Volumen necesario (m3) 6,08

Superficie mínima requerida (m2) 1,22

Pozo de gruesos adoptado Año horizonte

Longitud adoptada (m) 3,00

Anchura adoptada (m) 2,50

Superficie adoptada (m2) 7,50

Calado adoptado (m) 2,00

Volumen neto adoptado (m3) 12,53

Tiempo de retención a caudal medio (min) 10,31


Velocidad ascensional a caudal medio (m3/m2/h) 9,72

Velocidad ascensional a caudal punta (m3/m2/h) 48,61

Protección de paredes y fondo Vigas carril embebidas



Cuchara bivalva

Año horizonte

Capacidad (m3) 0,2

Elevación

Polipasto eléctrico 1,600

kg

Almacenamiento residuos Contenedor acero 4 m3

5.1.3. BOMBEO DE ENTRADA

Datos de partida Año horizonte




Dimensionamiento Año horizonte

Número de bombas activas 3,00

Número de bombas en reserva 1,00

Caudal unitario necesario (m3/h) 121,53

Número de arranques máximo por hora 12,00


Altura mínima (m) 0,70

Ancho adoptado (m) 2,50




Volumen mínimo V0 (m3) 5,25

Volumen arranque primera bomba V1 (m3) 2,03

Volumen arranque segunda bomba V2 (m3) 1,01

Volumen arranque tercera bomba V3 (m3) 0,68

Volumen total necesario por arranques 8,96

Volumen máximo por tiempo retención (m3) 3,65

Altura útil mínima necesaria (m) 1,20

Pozo de bombeo adoptado

Año horizonte



Superficie adoptada (m2) 7,50

Profundidad adoptada (m) 2,00

Volumen adoptado (m3) 15,00



Bombas seleccionadas

Año horizonte

Tipo bomba Centrífuga sumergible

Caudal unitario (m3/h) 122,00

Altura manométrica (m.c.a.) 4,99

Número de bombas activas (ud) 3,00

Número de bombas en reserva (ud) 1,00



Potencia unitaria instalada (kW) 4,00

Número de horas unitaria de funcionamiento (h/d) 4,78

Accionamiento

Variador de frecuencia (1

ud)

Elevación mantenimiento Polipasto manual 1000 kg

5.1.4. DESBASTE




Caudal máximo (m3/h) 364,58

Velocidad de acercamiento a caudal medio (m/s) > 0,40

Velocidad paso a caudal máximo (m/s) < 1,20

Grado de colmatación (%) 30,00

Separación entre barrotes (mm) gruesos 30,00

Separación entre barrotes (mm) finos 3,00

Guarda hidráulica barrotes (cm) > 15,00


Canal aguas abajo

Número de líneas automáticas (ud) 1,00

Número de líneas manuales (ud) 1,00

Ancho de canal (m) 0,60



A caudal medio

Número de líneas automáticas en servicio (ud) 1,00

Caudal medio por canal (m3/h) 72,92

Bernoulli crítico 0,05

Calado posterior a rejas (m) 0,05

Velocidad del agua en canal (m/s) 0,69

A caudal máximo

Número de líneas automáticas en servicio (ud) 1,00

Caudal punta por canal (m3/h) 364,58

Bernoulli crítico 0,14

Calado posterior a rejas (m) 0,14

Velocidad del agua en canal 1,18

5.1.4.1. DESBASTE DE GRUESOS

Tipo de desbaste Reja automática

Ancho útil reja (mm) 500,00

Separación entre barrotes (mm) 30,00

Espesor de barrotes (mm) 8,00

Ancho útil de desbaste (mm) 394,74

Factor de atascamiento 1,43

Factor de forma de los barrotes 1,00

Factor e/(e+d) 0,79

Factor z/4(2/e+1/h) 2,52

Factor de separación entre barrotes 0,58

A caudal medio

Pérdida de carga 0,01



Calado aguas arriba (m) 0,07

Velocidad de acercamiento (m/s) 0,48

Velocidad de paso a través de la reja (m/s) 0,99

A caudal máximo





5.1.4.2. DESBASTE DE FINOS

Tipo de desbaste Tamiz escalera

Ancho efectivo tamiz (mm) 500,00

Separación entre barrotes (mm) 3,00

Espesor de barrotes (mm) 1,50

Ancho útil de desbaste (mm) 333,33

Factor de atascamiento 1,43

Factor de forma de los barrotes 1,00

Factor e/(e+d) 0,67

Factor z/4(2/e+1/h) 2,54

Factor de separación entre barrotes 1,13

A caudal medio







A caudal máximo





5.1.4.3. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

Evacuación de residuos

Año horizonte

Gruesos

Tipo de transporte seleccionado desbaste gruesos

Tornillo transportador -

compactador

Producción residuos unitaria gruesos (l/hab/año) 5,00

Producción residuos diaria gruesos (l/d) 133,18

Horas de funcionamiento transporte gruesos (h) 3,00

Capacidad de transporte gruesos necesaria (m3/h) 0,04

Capacidad de transporte gruesos adoptada (m3/h) 2,00

Compactación volumen residuos (%) 50,00

Producción compactada de gruesos (l/d) 66,59

Número de contenedores (ud) 1,00

Capacidad de cada contenedor (m3) 0,70

Autonomía de almacenamiento (d) 10,51

Contenedor elegido Polietileno 700 l

Finos

Tipo de transporte seleccionado desbaste finos Tornillo transportador -



compactador

Producción residuos unitaria finos (l/hab/año) 10,00

Producción residuos diaria finos (l/d) 266,36

Horas de funcionamiento transporte finos (h) 4,00

Capacidad de transporte finos necesaria (m3/h) 0,07

Capacidad de transporte finos adoptada (m3/h) 2,00

Compactación volumen residuos (%) 50,00

Producción compactada de finos (l/d) 133,18

Número de contenedores (ud) 1,00

Capacidad de cada contenedor (m3) 0,70

Autonomía de almacenamiento (d) 5,26

Contenedor elegido Polietileno 700 l

5.1.5. DESARENADO-DESENGRASE

Datos de partida

Año horizonte




Vel. ascencional a caudal medio (m3/h/m2) < 12,00

Vel. ascencional a caudal máximo (m3/h/m2) < 24,00

Tiempo retención a caudal medio (min) > 20,00

Tiempo retención a caudal máximo (min) > 10,00

Relación longitud/anchura 4,00




Número de líneas (ud) 1,00

Caudal medio por línea(m3/h) 72,92

Caudal máximo por línea(m3/h) 364,58

Superficie horizontal unitaria necesaria (m2) 15,19

Volumen unitario necesario (m3) 60,76


Calado medio adoptado (m) 3,50

Longitud teórica necesaria (m) 6,94

Sección transversal teórica unitaria (m2) 7,44

Velocidad transversal máxima teórica (m/s) 0,01

Desarenado-Desengrase adoptado

Año horizonte

Número de líneas en servicio (ud) 1,00

Caudal medio por línea(m3/h) 72,92

Caudal máximo por línea(m3/h) 364,58


Calado medio adoptado (m) 3,50


Relación longitud/anchura 4,00

Superficie horizontal unitaria adoptada (m2) 25,00

Ancho de la base (m) 0,25

Altura pendiente 1 (m) 1,00

Base pendiente 1 (m) 1,13

Altura pendiente 2 (m) 0,50

Base pendiente 2 (m) 0,63



Volumen unitario adoptado (m3) 77,81

Parámetros a caudal medio

Año horizonte

Vel. ascencional a caudal medio (m3/h/m2) 2,92

Tiempo retención a caudal medio (min) 64,03

Velocidad transversal a caudal medio (m/s) 0,003

Parámetros a caudal máximo

Año horizonte

Vel. ascencional a caudal máximo (m3/h/m2) 14,58

Tiempo retención a caudal máximo (min) 12,81

Velocidad transversal a caudal máximo (m/s) 0,014

5.1.5.1. AIREACIÓN DESENGRASE


Caudal aireación a caudal máximo (Nm3/h/m2) > 8,00

Caudal aireación a caudal medio (Nm3/h/m2) > 4,00

Soplante altura manomét. sobre lámina de agua (mm) > 500,00

Velocidad soplante (r.p.m.) < 3.000,00

Dimensionamiento

Año horizonte

Capacidad total necesaria a Q.máx (Nm3/h) 200,00



Capacidad total necesaria a Q.med. (Nm3/h) 100,00

Coeficiente densidad difusor (ud/m) 2,50

Número total de difusores teóricos (ud) 25,00

Caudal de aire teórico por difusor (Nm3/h) 8,00

Número de soplantes activas (ud) 1,00

Caudal unitario teórico soplantes Q.máx (Nm3/h) 200,00

Caudal unitario teórico soplantes Q.med (Nm3/h) 100,00

Soplantes adoptados

Año horizonte

Número de soplantes activas (ud) 1,00

Número soplantes reserva (ud) 1,00

Tipo de soplantes

Embolos rotativos 2

velocidades

Caudal unitario soplantes alta veloc. (Nm3/h) 210,00

Caudal unitario soplantes baja veloc. (Nm3/h) 110,00

Potencia motor alta velocidad (kw) 6,60

Potencia motor baja velocidad (kw) 4,30

Número total de difusores adoptados (ud) 25,00

Caudal de aire por difusor (Nm3/h) 8,40

Pérdida de carga difusor (mm.c.a.) 204,20

Presión de salida (m.c.a) 4,20

Insonorización Cabinas 70 dB

Caudal aireación a caudal máximo (Nm3/h/m2) 8,40

Caudal aireación a caudal medio (Nm3/h/m2) 4,40



Difusores adoptados

Año horizonte

Tipo de difusor Burbuja gruesa

Material Neopreno

Número de difusores 25,00

Caudal por difusor (m3/h) 8,40

5.1.5.2. ARENAS Y GRASAS

Arenas

Año horizonte

Producción agua-arena (l/m3 agua residual) 50,00

Producción diaria agua-arena (m3) 87,50

Número bombas extracción arenas 1,00

Tipo bomba

Caña rodete vortex

desplazado

Montaje Sobre puente móvil

Número de horas de funcionamiento (h/d) 8,75

Capacidad unitaria bomba (m3/h) 10,00

Lavador-clasificador de arenas Tornillo

Volumen arena extraido (l/1000 m3) 100,00

Retirada diaria arenas (l/d) 175,00

Volumen contenedor (m3) 0,75

Autonomía contenedor (d) 4,29

Almacenamiento Contenedor acero 2 m3



Grasas

Año horizonte

Extracción grasas y aceites

Barredera superficial en

puente

Concentrador de grasas

Barredor de paletas de

cadena

Carga diaria grasas (kg/d) 327,25

Densidad grasas (kg/l) 0,90

Número de contenedores 1,00

Volumen unitario contenedor (m3) 0,75

Autonomía total contenedores (d) 2,06

Almacenamiento Polietileno 700 l

5.1.6. MEDIDA CAUDAL AGUA PRETRATADA

Año horizonte

Tipo medidor adoptado Electromagnético

Diámetro 200,00

Máximo caudal a medir (m3/h) 364,58

Velocidad máxima (m/s) 3,23

Caudal medio a medir (m3/h) 72,92

Velocidad media (m/s) 0,65

5.1.7. TRATAMIENTO BIOLÓGICO.

Datos de partida



Año horizonte




Concentración entrada DBO5 (mg/l) 333,33


Concentración S.S.V. entrada (mg/l) 233,33



Temperatura mínima de diseño (ºC) 14,00

Temperatura máxima de diseño(ºC) 25,00

Coeficiente punta contaminación 1,50

Concentración DBO5 salida (mg/l) 25,00

Concentración S.S. salida (mg/l) 35,00


Concentración sólidos MLSS (mg/l) <= 4.000,00

Carga másica CM (kg DBO5/día/V/MLSS) <= 0,10

Volumen anoxia/volumen total (%) 30,00

Nivel agitación mínimo cuba aireación (W/m3) 30,00

Produccion específica de lodos (kg SSp/kg DBOe) 0,80

Cálculo volumen del reactor

Año horizonte

Rendimiento en DBO5 eliminada (%) 92,50



Carga DBO5 entrada (kg/día) 583,33

Carga DBO5 eliminada (kg/día) 539,58

Concentración sólidos MLSS (ppm) 4.000,00

Tiempo de retención celular mínimo (dias) 16,00

Volumen mínimo por estabilización fango(m3) 2.181,54

Carga másica Cm (kg DBO5/día/V/MLSS) 0,067

Tiempo de retención hidráulico (h) 29,92

Comprobación DBO5 efluente Año horizonte

Temperatura mínima (ºC) 14,00

Factor de eliminación DBO5 Km(T) (1/dias) 252,00

DBO5 soluble en efluente (mg/l) 1,06

Factor dedido a S.S. F(Cm) 0,21

DBO5 en efluente debido a S.S. (mg/l) 7,24

DBO5 total en efluente (mg/l) 8,30


Factor de eliminación DBO5 Km(T) (1/dias) 540,00

DBO5 soluble en efluente (mg/l) 0,49

Factor dedido a S.S. F(Cm) 0,21

DBO5 en efluente debido a S.S. (mg/l) 7,24

DBO5 total en efluente (mg/l) 7,73



Nitrificación

Año horizonte



N-NTK máximo entrada (kg/h) 4,86

NTK refragtario (5% entrada) (mg/l)) 3,33

NTK asociado a S.S (6% S.S salida) (mg/l) 2,10

NTK síntesis celular (5% DBO5 entra.) (mg/l) 16,67

N-NH4 fuga mínima (ppm) 1,00

NTK mínimo en el efluente (mg/l) 6,43

N-NH4 máximo a nitrificar (mg/l) 43,57

Volumen mínimo por tiempo de retención (m3) 437,50


Tiempo de retención celular mínimo (días) 11,15

Constante cinética Kn (mg N-NH4/g MV/h) 2,84

Volumen mínimo por constante cinética (m3) 639,64


Tiempo de retención celular mínimo (días) 4,15

Constante cinética Kn (mg N-NH4/g MV/h) 5,33


Desnitrificación



Año horizonte

Recirculación necesaria para desnitrif. (%Qm) 190,47

Carbono mín. para desnitrificación (mg/l) 28,57

Carbono disponible en DBO5 ent.(mg/l) 40,00

N-NO3 máximo a reducir (mg/l) 28,57

Volumen mínimo por tiempo de retención (m3) 109,38


Constante cinética Kdn (mg N-NO3/g MV/h) 2,89



Constante cinética Kdn (mg N-NO3/g MV/h) 3,59


Volumen mínimo nitrificación-desnitrif. (m3) 909,00

Cámara anaerobia Año horizonte

Tiempo de retención mínimo (h) 1,00

Volumen unitario mínimo necesario (m3) 72,92

Dimensionamiento reactor biológico Año horizonte

Volumen total mínimo necesario (m3) 2.181,54

Volumen anoxia/volumen total mínimo adoptado (%) 30,00

Volumen total anoxia necesario (m3) 654,46

Volumen total aireación necesario (m3) 1.454,16




Número de celdas por línea (ud) 2,00


Volumen unitario aireación teórico (m3) 727,08

Superficie unitaria teórica aireación (m2) 129,84

Volumen unitario anoxia necesario (m3) 327,23

Ancho teórico aireación (m) 8,06

Longitud teórica aireación (m) 16,11

Ancho teórico anoxia (m) 7,25

Recinto aireación adoptado Año horizonte


Ancho aireación adoptado (m) 8,50

Longitud aireación adoptada (m) 17,00


Superficie unitaria adoptada aireación (m2) 144,50

Volumen unitario aireación adoptado (m3) 809,20

Volumen total aireación adoptado (m3) 1.618,40

Cámara anaerobia adoptada

Año horizonte

Número de líneas 2,00




Volumen total adoptado (m3) 142,80




Tiempo de retención adoptado (h) 1,96

Cámara anóxica adoptada

Año horizonte


Ancho anoxia adoptada (m) 8,50

Longitud anoxia adoptado (m) 8,00


Superficie unitaria adoptada anoxia (m2) 68,00

Volumen unitario anoxia adoptado (m3) 380,80

Volumen total anoxia adoptado (m3) 761,60

Relacion volumen anoxia/volumen total (%) 30,19

Parámetros de diseño reales

Año horizonte

Volumen total reactor biológico adoptado (m3) 2.522,80

Carga másica Cm (kgDBO5/día/m3/MLSS) 0,058

Carga volúmica (kg MLSS/m3) 0,23

Tiempo de retención hidráulica a Qmed (h) 34,60

Tiempo de retención hidráulica a Qmax (h) 15,73

Fangos debido al biológico (kg/día) 533,96

Fangos debido a la eliminación del fósforo(kg/día) 148,00

Producción específica de fangos teórica (kg fango/kg DBO) 1,26

Prod. específica fangos adoptada (kg fango/kg DBO) 1,26

Tiempo de retención celular (días) 18,90

Necesidades de oxígeno



Año horizonte

Coeficientes

Coeficientes síntesis (kg O2/kg DBO5) 0,659

Coef. respiración endógena (kg O2/kg MLSS/dia) 0,045

Coef. nitrificación (kg O2/kg N-NH4 oxidado) 4,60

Recuperación desnitrificación (kg O2/kg N-NO3 reducidos) 2,86

Factor simultaneidad punta 0,80

Coeficiente punta DBO5 y caudal 2,64

Coeficiente punta NTK 1,50

Valores medios teóricos

Necesidades de síntesis (kg O2/día) 355,45

Necesidades de respiración (kg O2/día) 454,18

Necesidades nitrificacion (kg O2/día) 350,74

Recuperación desnitrificación (kg O2/día) 142,99

Necesidades diarias (kg/O2/día) 1.017,38

Necesidades horarias (kg/O2/h) 42,39

Nece. medias por DBO5 eliminada(kgO2/kg DBO5 eli) 1,89

Valores máximos teóricos

Necesidades de síntesis (kg O2/día) 938,41

Necesidades de respiración (kg O2/día) 454,18

Necesidades nitrificación (kg O2/día) 526,11

Recuperción desnitrificación (kg O2/día) 214,49



Necesidades horarias punta (kg O2/h) 71,01

Nece. máxima por DBO5 eliminada(kgO2/kg DBO5 eli) 3,16

Coeficiente de transferencia

Temperatura (ºC) 14,00

Altitud (m) 65,00

Presión barométrica (mm de Hg) 754,14

Saturación de O2 en agua a 10 ºC (Cs*10) (mg/l) 11,33

B 0,95

Sat.de O2 en la cuba función de T (Cs=Cs*(T)xB) (mg/l) 9,85

Concentración de O2 en el licor mezcla (CL) (mg/l) 2,00

Factor Cs*10/(Cs-CL) 1,44

Factor Raiz(D(10 ºC)/D(T)) 0,93

Factor Po/Ph 1,01

Coeficiente F colmatación difusores 1,00

Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura (a) 0,90

Capacidad de oxigenación media (OC) (kg O2/h) 63,57

Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h) 106,49

Coeficiente de transferencia (Ot/OC) 0,67

Temperatura (ºC) 25,00

Altitud (m) 65,00

Presión barométrica (mm de Hg) 754,35

Saturación de O2 en agua a 10 ºC (Cs*10) (mg/l) 11,33

B 0,95

Sat.de O2 en la cuba función de T (Cs=Cs*(T)xB) (mg/l) 7,96



Concentración de O2 en el licor mezcla (CL) (mg/l) 2,00

Factor Cs*10/(Cs-CL) 1,90

Factor Raiz(D(10 ºC)/D(T)) 0,76

Factor Po/Ph 1,01

Coeficiente F colmatación difusores 1,00

Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura (a) 0,90

Capacidad de oxigenación media (OC) (kg O2/h) 68,55

Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h) 114,82

Coeficiente de transferencia (Ot/OC) 0,62

Capacidad de oxigenación std a Tª mín. 14,00

Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.525,71

Necesidades medias horarias (kg O2/h) 63,57

Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 106,49

Capacidad de oxigenación std a Tª max. 25,00

Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.645,14

Necesidades medias horarias (kg O2/h) 68,55

Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 114,82

Equipos de aireación

Año horizonte

Tipo de aireadores

Batería de

eyectores

Necesidades máximas de oxigeno (kg O2/h) 114,82



Calado (m) 5,60

Eficiencia de la batería 0,31

Contenido O2 del aire (% kg O2/kg aire) 23,90

Peso aire (kg/Nm3) 1,25

Necesidades máximas de aire (Nm3 aire/h) 1.225,60

Caudal unitario eyector (m3/h) 42,00

Número de eyectores necesarios 29,18

Número total de eyectores adoptado 40,00

Número de eyectores adoptado por línea 20,00

Número de baterías por línea 2,00

Número de eyectores por batería 10,00

SOPLANTES

Pérdida de carga aire en conductos (mca) 0,30

Presión necesaria eyector (mca) 4,30

Presión soplantes (mca) 4,60

Potencia total necesaria (kW) 21,14

Número total de soplantes en funcionamiento (ud) 2,00

Número de soplantes en reserva (ud) 1,00

Número total de soplantes (ud) 3,00

Caudal unitario soplante adoptado (Nm3/h) 612,80

Caudal unitario soplante adoptado (Nm3/h) 759,00

Potencia unitaria necesaria (kW) 10,57

Potencia unitaria adoptada (kW) 18,50

Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. mín 13,29

Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. max 14,33

BOMBAS RECIRCULACIÓN EYECTORES



Nº bombas por batería 1,00

Nº total bombas en funcionamiento 4,00

Relación agua/aire 0,63

Caudal unitario bomba (m3/h) 191,50

Caudal unitario bomba adoptado (m3/h) 220,00

Altura manométrica (m.c.a.) 7,00


Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. mín 13,29

Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. max 14,33

Agitación cámara anoxica

Año horizonte

Potencia unitaria necesaria (W/m3) 4,00



Número de agitadores por línea (ud) 1,00

Potencia unitaria agitadores (kW) 4,09

Potencia total instalada (kW) 8,18

Agitación cámara anaerobia

Año horizonte

Potencia unitaria necesaria (W/m3) 4,00



Número de agitadores por línea (ud) 1,00

Potencia unitaria agitadores (kW) 2,21



Potencia total instalada (kW) 4,42

5.1.8. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO



Concentración DBO5 eliminada (mg/l) 308,33

Fósforo en agua bruta (mg/l) 16,67

Fósforo eliminado en tratamiento biológico (g P/kg DBOelim.) 6,00

Concentración de fósforo eliminado por vía biológica (mg/l) 1,85

Fósforo en agua tratada (mg/l) 2,00

Fósforo a eliminar por vía química (mg/l) 12,82

Fósforo a eliminar por vía química (kg/día) 22,44

Reactivo Año horizonte

Naturaleza Cl3Fe comercial

Pureza del producto comercial de FeCl3 (%p) 40

Densidad del producto comercial de FeCl3 (kg/l) 1,42

Período de almacenamiento mínimo (días) 15

Relación estequiométrica (mol Fe/mol P eliminado) max 1,5

Dosis de Fe (kgFe/kgP) 2,71

Cantidad de Fe necesario (kg/día) 60,69

Cantidad de FeCl3 puro necesario (kg/día) 176,41



Consumo reactivo

Año horizonte

Volumen diario consumido de producto comercial (m3/día) 0,31

Volumen necesario de almacenamiento (m3) 4,66

Número de depósitos 1,00


Caudal necesario (l/h) 12,94

Número de bombas dosificadoras activas 1,00

Número de bombas en reserva 1,00

Coeficiente seguridad caudal reactivo 1,50

Caudal necesario de cada bomba (l/h) 19,41

Caudal adoptado en cada bomba (l/h) 25,00

Produccion de fangos por precipitación del fosforo

Año horizonte

Fósforo a eliminar por vía química (kg/día) 22,44

Moles de fósforo a eliminar (mol/día) 723,71

Moles de PO4Fe formados (mol/día) 723,71

Peso de PO4Fe formados (kg/día) 109,28

Moles de Fe(OH)3 formados (moles/día) 361,86

Peso de Fe(OH)3 formados (kg/día) 38,72

Total fangos formados (PO4Fe+Fe(OH)3) (kg/día) 148,00



5.1.9. DECANTADOR SECUNDARIA





Concentración sólidos MLSS (mg/l) 4.000,00

Velocidad ascencional a Qm (m3/h/m2) < 0,50

Velocidad ascencional a Qp (m3/h/m2) < 1,00

Carga SS a Qm (kgSS/m2/h) < 2,00

Carga SS a Qp (kgSS/m2/h) < 4,00

Caudal unitario en vertedero (m3/m/h) < 15,00

Calado en el borde (m) > 3,50

Velocidad agua tubería entrada (m/s) <= 0,60

Lámina agua vertedero a Qm (cm) > 2,00

Lámina agua vertedero a Qp (cm) < 6,00

Velocidad perimetral puente (m/h) < 60,00

Concentración de lodos (%) 0,70


Superficie necesaria por vel. ascencional (m2) 160,42

Superficie necesaria por carga sólidos (m2) 160,42

Superficie mínima necesaria (m2) 160,42

Número de unidades (ud.) 2,00

Superficie unitaria necesaria (m2) 80,21



Diámetro mínimo necesario (m) 10,11

Decantador adoptado

Año horizonte

Tipo de decantador Cilíndrico vertical

Número de unidades (ud.) 2,00

Diametro adoptado (m) 11,00

Superficie unitaria adoptada (m2) 94,99

Altura cilindrica util (m) 3,50

Pendiente (º) 5,00

Diametro inferior (m) 2,20

Altura troncocónica (m) 0,38

Altura constructiva (m) 4,28


Tipo de puente Radial

Tipo de extracción de fangos Rasquetas


Año horizonte

Velocidad ascensional adoptada a Qp (m3/m2/h) 0,84

Velocidad ascensional adoptada a Qm (m3/m2/h) 0,38

Tiempo de retención adoptado a Qp (h) 4,33

Tiempo de retención adoptado a Qm (h) 9,53



Carga SS a Qp (kgSS/m2/h) 3,38

Carga SS a Qm (kgSS/m2/h) 1,54

Caudal sobre vertedero a Qp (m3/h/ml) 2,32

Caudal sobre vertedero a Qm (m3/h/ml) 2,11

5.1.10. DESINFECCIÓN

Datos de partida

Año horizonte




Tiempo de retención a caudal máximo (min) > 15,00

Dimensionamiento

Año horizonte

Volumen necesario a caudal máximo (m3) 40,11


Superficie necesaria (m2) 28,65

Relación largo/ancho 4,00

Ancho estimado (m) 2,68

Longitud estimada (m) 10,70

Recinto de cloración adoptado

Año horizonte




Longitud total adoptada (m) 10,80


Volumen adoptado (m3) 40,82



Desinfectante

Año horizonte

Agente químico

Hipoclorito

Sódico

Riqueza (gr/l) 122,00

Dosis (gr/m3) 10,00

Caudal de dosificación máximo (l/h) 13,15

Consumo medio solución preparada (l/día) 143,44

Autonomía a caudal medio (días) < 15,00

Volumen necesario (l) 2.151,64

Número de depósitos adoptados (ud) 1,00

Volumen necesario por depósito (l) 2.151,64

Volumen adoptado por depósito (l) 3.000,00

Autonomía adoptada a caudal medio (días) 20,91

Bomba dosificadora tanque cloración

Año horizonte

Capacidad dosificación máxima necesaria (l/h) 13,15

Número de bombas activas (ud) 1,00



Número de bombas reserva (ud) 1,00

Capacidad unitaria necesaria (l/h) 13,15

Capacidad unitaria adoptada (l/h) 27,00

5.1.11. MEDIDA DE CAUDAL DE AGUA TRATADA

Datos de partida

Año horizonte




Medida de caudal adoptado Año horizonte

Máximo caudal a medir (m3/h) 160,42

Tipo de medidor seleccionado Vertedero recto

Ancho vertedero (m) 0,80

Altura máxima lámina de agua (mm) 99,64

Distancia sensor del vertedero (m) (4-5 alt.max) 0,40

5.2. LÍNEA DE FANGOS

5.2.1. RECIRCULACION DE LODOS


Recirculación lodos mínima instalada (%Qm) 200,00

Concentración de solidos MLSS (mg/l)) 4.000,00




Indice volumétrico de lodos (ml/mg) 150,00

Recirculación de lodos necesaria biológico(% Qmed) 150,00

Recirculación de lodos necesaria por nitrificación (% Qmed) 190,47

Recirculación de lodos exigida (% Qmed) 200,00

Caudal recirculación externa necesario (m3/h) 109,38

Caudal recirculación interna necesario (m3/h) 28,88

Concentración fangos recirculados (%) 0,67

Bombas de recirculación interna adoptadas Año horizonte

Tipo de bombas RCP

Número de líneas (Ud) 2,00

Número de bombas activas por línea (Ud) 1,00

Número de bombas en reserva por línea (Ud) 0,00

Número total de bombas (Ud) 2,00

Caudal unitario mínimo necesario (m3/h) 14,44

Caudal unitario instalado (m3/h) 75,00

Altura de elevación (m.c.a.) 0,90


Capacidad de recirculación instalada (%Qm) 219,43

Bombas de recirculación externa adoptadas

Año horizonte

Tipo de bombas Centrífuga sumergible

Número de líneas (Ud) 2,00










Capacidad de recirculación instalada (%Qm) 301,71

Horas funcionamiento diario (h/dia) 23,86

Accionamiento por línea

Variador frecuencia (1

ud)

Medida de caudal recirculación por línea Electromagnético

5.2.2. EXTRACCIÓN DE LODOS


Carga diaria a extraer debido al biológico(kg/día) 533,96

Carga diaria a extraer debido al fósforo (kg/día) 148,00

Concentración de fangos (%) 0,67

Horas de purga diaria (h/dia) <= 8,00

Dimensionamiento

Año horizonte

Carga diaria a extraer adoptada (kg/día) 681,96

Prod. específica fangos adoptada (kg fango/kg DBO) 1,26

Volumen diario de fangos en exceso (m3/día) 102,29



Caudal total de purga necesario (m3/h) 12,79

Bombas extracción adoptadas

Año horizonte

Tipo de bombas

Centrífuga

sumergible








Horas de purga diaria (h/dia) 6,91

5.2.3. ESPESADOR


Tipo de fango

Aireación

prolongada

Carga de sólidos (kg/m2/día) (30-40)<= 40,00

Carga hidráulica (m3/h/m2) <= 0,50

Tiempo de retención (días) >= 3,00

Altura cilíndrica útil (m) > 3,00

Concentración fango de entrada (%) 0,67

Concentración fango de salida (%) (3-4) 3,00

Fangos en exceso a espesador (kg/día) 681,96

Volumen diario de fangos a espesador (m3/día) 102,29



Caudal fangos a espesador (m3/h) 7,40


Tipo Cilíndrico-Dinámico

Número de unidades (ud) 1,00

Superficie nec. unitaria por carga sólidos (m2) 17,05

Diámetro necesario por carga sólidos (m) 4,66

Concentración media en espesador (kg/m3) 18,33

Volumen medio (m3/día) 37,20

Volumen necesario por concentración (m3) 111,59

Altura cilíndrica útil 3,50

Superficie nec. unitaria por concentración (m2) 31,88

Diámetro necesario por concentración (m) 6,37

Superficie nec. unitaria por carga hidráulica (m2) 14,80

Diámetro necesario por carga hidráulica (m) 4,34

Diámetro mínimo necesario espesador (m) 6,37

Espesador adoptado

Año horizonte

Número de unidades (ud) 1,00

Altura cilíndrica útil (m) 3,50

Diámetro adoptado (m) 7,00

Superficie unitaria adoptada (m2) 38,47





Año horizonte

Carga de sólidos adoptada (kg/m2·día) 17,73

Carga hidráulica adoptada (m3/h/m2) 0,19

Caudal de alimentación máximo (m3/h) 7,40

Tiempo de retención adoptado (dias) 3,62

Producción diaria de lodo espesado (m3/día) 22,73

Volumen sobrenadante (m3/día) 79,56

Destino de sobrenadante Cabecera

5.2.4. DESHIDRATACIÓN

Datos de partida

Año horizonte

Carga diaria de fangos (kg/día) 681,96

Concentración de fangos entrada (%) 3,00

Días semanales de secado (día/semana) 5,00

Hora de funcionamiento semanal 35,00

Nº horas diarias (h/día) 7,00

Concentración fangos de salida (%) > 20,00

Dimensionamiento

Año horizonte

Caudal de fangos a tratar (m3/h) 4,55



Carga de tratamiento (kg/h) 136,39

Sistema de deshidratación Centrífuga

Concentración de fangos salida (%) 20,00

Densidad específica fango deshidratado 1,05

Volumen diario de lodo deshidratado (m3/día) 5,01

Equipo deshidratación adoptado Año horizonte

Tipo Centrífuga

Carga máx. de sólidos por centrífuga (kg MS/h) 300,00

Número necesario de centrífugas 0,45

Número de centrífugas activas 1,00

Carga real de sólidos por centrífuga (kg MS/h) 136,39

Caudal fango necesario por centrífuga (m3/h) 4,55

Caudal fango adoptado por centrífuga (m3/h) 4,62

Carga de tratamiento adoptada (kg/h) 138,60

Nº horas diarias de trabajo adoptadas (h/día) 6,89

Potencia unitaria centrifuga (kW) 11,00

Bombas de alimentación de fangos

Año horizonte

Tipo bomba Tornillo helicoidal

Numero total de bombas (ud) 2,00

Número bombas activas por linea alimentación (ud) 1,00

Número bombas total reserva alimentación (ud) 1,00



Caudal necesario de cada bomba (m3/h) 4,62

Caudal adoptado de cada bomba (m3/h) 7,00

Potencia unitaria del motor (kW) 2,20

Acondicionamiento químico

Año horizonte

Agente Polielectrolito catiónico

Dosis máxima (kg/Tm MS) 7,00

Capacidad de dosificación de polvo (kg/h) 0,97

Consumo diario polielectrolito en polvo (kg/día) 6,68

Autonomía (días) 2,00

Capacidad mín. almacenamiento polielectrolito (kg) 13,37

Densidad polielectrolito (g/cm3) 0,70

Capacidad mín. almacenamiento polielectrolito (l) 19,09

Tiempo de preparacion (h) 0,50

Dilución de maduración (%) 0,40

Volumen necesario depósito preparación (l) 121,28

Tiempo de maduración (h) 1,00

Volumen necesario depósito maduración (l) 242,55

Tiempo de trasiego (h) 0,50

Volumen necesario depósito trasiego (l) 121,28

Volumen total necesario (l) 485,10

Dosis adoptada (kg/Tm) 7,00

Caudal solucion madre necesario (l/h) 242,55

Concentración solución aplicación (%) 0,40



Caudal solución aplicación (l/h) 242,55

Caudal agua dilución (l/h) 0,00

Equipo preparación polielectrolito adoptado

Año horizonte

Número de compartimentos 2,00

Capacidad mínima poli en polvo (kg/h) 0,97

Capacidad adoptada poli en polvo (kg/h) 2,00

Capacidad tolva almacenamiento poli (l) 60,00

Caudal preparación solución madre (l/h) 242,55

Volumen total adoptado (l) 1.000,00

Potencia dosificador en polvo (kW) 0,25

Potencia agitador maduración (kW) 0,37

Potencia agitador dosificación (kW) 0,37

Bomba dosificadora poli adoptada

Año horizonte

Tipo bomba Tornillo helicoidal

Número total de bombas (ud) 2,00

Número bombas activas por linea alimentación (ud) 1,00

Número bombas reserva alimentación (ud) 1,00

Caudal mínimo necesario de cada bomba (l/h) 242,55

Caudal adoptado de cada bomba (l/h) 700,00




Accionamiento Variador de frecuencia

Transporte de fangos deshidratados

Año horizonte

Tipo de equipo de elevación Bomba tornillo alimentación forzada

Número equipos totales (ud) 1,00

Número equipos en servicio por línea (ud) 1,00

Número equipos en reserva (ud) 0,00

Caudal unitario necesario (m3/h) 0,73

Caudal unitario adoptado (m3/h) 1,00


Accionamiento Eléctrico

Almacenamiento de fango deshidratado

Año horizonte

Tipo Tolva

Autonomía mínimo (dias) 2,00

Número de unidades adoptadas 1,00

Volumen unitario necesario de la tolva (m3) 10,02


Autonomía real (días) 3,99



5.3. DESODORIZACIÓN

Datos de partida

Año horizonte

Renovaciones por hora (renov/h) > 10,00

Material desodorización Carbón Activo

Velocidad en conductos de desodorización (m/s) < 14,00

Caudal de aire por carbón activo (m³/h/kg) < 5,50

Dimensionamiento Sala de deshidratación

Año horizonte

Número de elementos a desodorizar (ud) 1,00

Longitud de sala de deshidratación (m) 8,00

Ancho de sala de deshidratación (m) 4,00

Altura libre media (m) 3,00

Volumen de deshidratación (m³) 96,00

Renovaciones por hora (renov/h) 10,00

Volumen a tratar (Nm³/h) 960,00

Dimensionamiento Sala de desbaste

Año horizonte




Longitud de sala de desbaste (m) 13,00

Ancho de sala de desbaste (m) 10,00

Longitud de sala desarenado (m) 5,50

Ancho de sala desarenado (m) 10,00

Altura libre media (m) 3,00

Volumen de deshidratación (m³) 555,00


Volumen a tratar (Nm³/h) 5.550,00

Dimensionamiento espesadores

Año horizonte


Diámetro de espesador (m) 7,00

Altura a desodorizar (m) 1,00

Volumen a desodorizar (m³) 38,48


Volumen a tratar (Nm³/h) 384,85

Equipo 1 de desodorización adoptado: edificio de deshidratación

Año horizonte



Caudal a tratar deshidratación (Nm³/h) 960,00

Caudal a tratar espesadores (Nm³/h) 384,85

Caudal de aire a tratar (Nm³/h) 1.344,85

Número de equipos instalados (ud) 1,00

Caudal unitario (Nm³/h) 1.344,85

Carbón activo estimado en torre de desodorización (kg) 244,52

Caudal equipo seleccionado (Nm³/h) 1.500,00

Conducciones de desodorización

Año horizonte

Conducciones deshidratación


Diámetro conducción. Salida edificio (mm) 160,00

Velocidad de circulación (m/s) 13,26

Conducciones espesador




Conducción general




Diámetro conducción. Entrada ventilador / torre. (mm) 200,00


Equipo 2 de desodorización adoptado: edificio pretratamiento

Año horizonte

Caudal a tratar desbaste (Nm³/h) 5.550,00

Caudal de aire a tratar (Nm³/h) 5.550,00

Número de equipos instalados (ud) 1,00

Caudal unitario (Nm³/h) 5.550,00

Carbón activo estimado en torre de desodorización (kg) 1.009,09

Caudal equipo seleccionado (Nm³/h) 5.600,00

Conducciones de desodorización

Año horizonte

Conducciones desbaste




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