aguas reasiduales. calculos

1. ANEJO Nº 6.- DIMENSIONAMIENTO DEL PROCESO DE DEPURACIÓN
PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LOS COLECTORES EN ALTA Y LA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE HORTA DE
SANT JOAN (TARRAGONA)
6 de 6
S:An6_Dimension Proceso Depuración
APÉNDICE Nº 2: CÁLCULO DE LAS PRINCIPALES UNIDADES DE PROYECTO
Índice

2. Agua Bruta
DATOS BASICOS DE PROYECTO
Sit Actual Diseño
Año horizonte de explotación 2.005 2.016
Población 1.280 3.766
Dotación , l/hab/día 200 200
Caudales de diseño: Sit Actual Diseño
Caudal m3
/d 256,00 753,20
Caudal m
3
/h 10,67 31,38
Coeficiente estacionalidad 1,00 1,00
Valores del agua residual bruta
DBO5 (mg/l) 430,00 430,00
DQO (mg/l) 874,00 874,00
SST (mg/l) 224,00 224,00
SSV (mg/l) 186,00 186,00
N-NTK (mg/l) 115,00 115,00
P (mg/l) 5,70 5,70
Cargas de diseño:
Kg DBO5/d 110,08 323,88
g DBO5/hab.d 86,00 86,00
Coefte caudal punta 2h 2,00 2,00
Kg DQO/d 223,74 658,30
g DQO/hab.d 174,80 174,80
Coefte caudal punta 2h 2,00 2,00
Kg SST/d 57,34 168,72
g SST/hab.d 44,80 44,80
Coefte caudal punta 2h 2,00 2,00
Kg SSV/d 47,62 140,10
g SSV/hab.d 37,20 37,20
Coefte caudal punta 2h 2,00 2,00
Kg N-NTK/d 29,44 86,62
g N-NTK/hab.d 23,00 23,00
Coefte caudal punta 2h 2,00 2,00
Otros parámetros de diseño
pH agua bruta 8,2 8,2
Temperatura del agua (1)
(ºC) 11 11
(1) Según datos registrados en el mes de marzo de 2006
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Pretratamiento
OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO
Características del efluente depurado Remoción
DBO5 = 25,00 mg/l 94,19%
SS = 30,00 mg/l 86,61%
Nitrógeno = 15,00 mg/l 86,96%
PRETRATAMIENTO
Sistema:Rototamiz
Caudales Sit Actual Diseño
Caudal medio (m
3
/h) 10,67 31,38
Caudal punta (m
3
/h) 47,08 47,08 Qmed x 1,50
Cargas Sit Actual Diseño
Kg DBO5/d 110,08 323,88
Kg SSV/d 47,62 140,10
Kg SST/d 57,34 168,72
Kg DQO/d 223,74 658,30
Kg N-NTK/d 29,44 86,62
Kg P/d 23,00 23,00
Relación DBO5/DQO = 0,49 > de 0,40, luego el efluente es
biodegradable y se pude utilizar un sistema de fangos activos
Cantidad mínima de nutrientes
Relación DBO5/NTK = 3,74 < de 20,00
Relación DBO5/P = 14,08 < de 100,00
El desbaste se efectuará mediante un tamiz filtrante rotativo
Paso de malla 0,50 mm
Materiales: Bastidor y malla, AISI 304
Rendimiento exigidos al tratamiento primario (Metcalf-Eddy pag 554)
Remoción
DBO5 0%
SS 10%
N 0%
El pretratamiento se realizará con un equipo compacto con extracción de arenas y
desenmulsionado de grasas
El sistema de la ciudad tendrá unas estaciones de bombeo, que recogerá las
aguas negras y las aguas pluviales en la red unitaria de Horta de Sant Joan.
El caudal máximo previsto de bombeo es de 157,70 m3/h
Este caudal bombeado se hará pasar a través del pretratamiento
El pretratamiento, para disminuir costes de operación, se realizará con 2 líneas
de tratamiento de caudal unitario 40,00 m3/h y 1 línea de 80 m3/h
A fin de acumular los residuos que se generen se dispondrá de 2 rototamices de desbaste
de finos de 0,55 Kw, con una luz de malla de 2 mm, para un caudal máximo de 160 m
3
/h,
salida directa a canal y accionamiento a par con el bombeo de cabecera.
Dos tornillos-prensa de sólidos horizontal de 1,1 kw, conducirán los residuos hasta un
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Índice

3. Pretratamiento
contenedor de sólidos.
Para la desemulsión se instalarán unos equipos soplantes formados por 2 electrosoplantes
de 65 Nm3/h, 3 mca y 2,2 Kw.
Con las remociones previstas los datos de caudal y cargas contamientes que
miento biológico son los siguientes
Unidad: Tratamiento secundario
Caudales Situación actual Datos de Diseño
Caudal de diseño (m
3
/h) 10,67 31,38
Caudal medio (m
3
/h) 10,67 31,38 Qmed x 1,00
Concentraciones
mg DBO5/l 430,00
mg SSV/l 167,40
mg SST/l 201,60
mg DQO/l 874,00
mg N-NTK/l 115,00
Cargas Situación actual Datos de Diseño
Kg DBO5/d 110,08 323,88
Kg SSV/d 42,85 126,09
Kg SST/d 51,61 151,85
Kg DQO/d 223,74 658,30
Kg N-NTK/d 29,44 86,62
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Nec O2 Materia Carbonosa
DATOS DE DISEÑO
Unidad: Tratamiento secundario. Aireación prolongada
Caudales Sit Actual Diseño
Caudal medio (m3
/h) 10,67 31,38
Caudal punta (m
3
/h) 47,08 47,08 1,50
Sit Actual Diseño
Población 1.280 3.766
Cargas Sit Actual Diseño Conc. (mg/l)
Kg DBO5/d 110,08 323,88 430,00
Kg SSV/d 42,85 126,09 167,40
Kg SST/d 51,61 151,85 201,60
Kg DQO/d 223,74 658,30 874,00
Kg N-NTK/d 29,44 86,62 115,00
CONSUMO DE OXIGENO PARA LA REDUCCION DE LA MATERIA CARBONOSA
a) Cálculo de las necesidades teóricas
A.- Cálculo de los coeficientes desde los valores de la edad del fango
Necesidades de oxígeno para la síntesis:
Ԧc = 25,00 días
El valor de la edad del fango los tomamos de la ATV-131, como el valor necesario
para realizar la desnitrificación con estabilización aerobia de fangos
A' =0,50 + 0,01 Ԧc 0,75
Este valor será inferior a igual a 0.62.
A' = 0,62 Kg O2 / Kg DBO5
Necesidades de oxígeno para la síntesis:
O.N.s = 200,80 Kg O2 /d
Necesidades de oxígeno para la endogénesis:
B' =0,13 Ԧc/(1+0,16Ԧc) 0,65 Kg O2 / Kg DBO5
O.N.e = 210,52 Kg O2 /d
Oxidación materia carbonosa = 411,32 Kg O2 /d
B.- Cálculo de las necesidades de oxígeno aplicando las tablas, en función de Cm
Carga másica a' b'
1,00 0,500 0,136
0,70 0,500 0,131
0,50 0,500 0,123
0,40 0,530 0,117
0,30 0,555 0,108
0,20 0,590 0,092
0,15 0,621 0,079
0,10 0,652 0,066
0,05 0,660 0,040
Carga másica = 0,05
Valor de carga másica a confirma en el dimensionamiento final
a' = 0,660
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Índice

4. Nec O2 Materia Carbonosa
b' = 0,040
Necesidades de oxígeno para la síntesis:
Rendimiento 95,00 %
Eliminación de DBO5 = 307,68 Kg DBO5/d
203,07 Kg O2 /d
Necesidades de oxígeno para la endogénesis:
Volumen del reactor = 1.600,00 m3
MLSS = 4.066,43 mg/l
6.506,28 Kg MLSS
260,25 Kg O2 /d
Oxidación materia carbonosa = 463,32 Kg O2 /d
C.- Cálculo de las necesidades de oxígeno función edad del fango y temperatura.
Entrada de DBO5 al biológico = 323,88 Kg DBO5/d
C.1.- Condiciones de Invierno
Ԧc = 25,00 días
T = 12 ˚C
Oxidación materia carbonosa = 0,144·Ԧc· 1,072(T-15)
/(1+Ԧc·1,072
(T-15)
)+0,50
1,61 Kg O2 / Kg DBO5
522,70 Kg O2 /d
C.2.- Condiciones de verano
Asumimos una reducción de la edad del fango en un 30%
Ԧc = 25,00 días
T = 20 ˚C
Oxidación materia carbonosa = 1,83 Kg O2 / Kg DBO5
592,76 Kg O2 /d
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Nec O2 Comp nitrogenados
CAPACIDAD DE DESNITRIFICACION Y CONSUMO DE OXIGENO PARA EL
PROCESO DE NITRIFICACION/DESNITRIFICACION
Para el cálculo de las necesidades de oxigeno para nitrificar/desnitrificar debemos
realizar un balance del nitrógeno a desnitrificar.
Cálculo de la carga de nitrógeno a nitrificar
Influente en el reactor, NTK = 115,00 mg/l
oncentración N orgánico no nitrificable en el efluente= 4,50 mg/l (*)
(*) Dato procedente de la analítica
Concentración NH4
+
y N org nitrificable = 110,50 mg/l
Entradas de NTK en el influente = 86,62 kg/día
Nitrógeno orgánico no nitrificable en salida = 5,08 kg/día
Acumulada en la bacterias por la síntesis de la materia carbonosa, calculada
como un porcentaje de la DBO5 de entrada del 5,0%
Nitrógeno fangos en exceso = 16,19 kg/día
Salidas de nitrógeno en el efluente depurado = 15,00 mg/l
oncentración N orgánico no nitrificable en el efluente= 4,50 mg/l
Salidas de nitrógeno en el efluente como nitratos = 10,50 mg/l
Equivalente a 11,86 kg/día
Carga de nitrógeno a nitrificar = 65,34 kg/día
Carga de nitrógeno a desnitrificar = 53,48 kg/día
Equivalente a 47,33 mg/l
Aplicando la fórmula de partida de la desnitrificación simultánea de la norma ATV-131
Comprobación cumplimiento de bases previas de aplicación de la norma ATV-131
Relación DQO/DBO5 = 2,03 menor de 2,2
Relación NTK/DBO5 = 0,27 inferior a 0,25
Aunque la Relación NTK/DBO5 no cumple estrictamente la damos por buena
para la aplicación de la norma ATV-131
N-NO3D, Concentración de nitratos a desnitrificar= 53,48 kg/día
DBO5,ER = 323,88 kg/día
Relación N-NO3D / DBO5,ER = 0,17
Debido al valor de la relación N-NO 3D / DBO5,ER estamos fuera de normas para la
conseguir la desnitrificación en las condiciones punta de caudal y carga.
Debido a que por el tamaño de la planta la norma no exige un contenido de nitrogeno
en el efluente y a que para este tamaño no parece recomendable la adicción de
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Índice

5. Nec O2 Comp nitrogenados
una fuente externa de carbono, eventualmente metanol, entraremos con el valor
máximo de la relación Vd/Vr según tablas es 0,5, ya que por encima de ese valor
no se mejorará el proceso
Según tablas de la norma ATV - 131, Vd / Vr = 0,50
Dimensionamiento del reactor
Volumen del reactor = 1.600,00 m3
Volumen de la zona aerobia = 800,00 m
3
Volumen de la zona anoxica = 800,00 m3
Dimensionamiento del reactor biológico
Número de líneas 1,00
Volumen unitario 1.600,00 m3
Calado 5,00 m
Superficie del reactor 320,00 m2
Número de canales 2,00
Ancho de los canales 6,00 m
Longitud de los canales 17,00 m
Espesor del muro central 0,30 m
Diámetro de las medias lunas 12,30 m
Superficie de los canales 204,00 m2
Superficie de las medias lunas 118,82 m2
Muros centrales de encauzamiento
Diámetro 6,00 m
Longitud muros 18,85 m
Espesor muros centrales 0,30 m
Superficie muros centrales 5,65 m2
Superficie del reactor 317,17 m2
El movimiento del licor dentro del reactor lo realizaremos mediante un agitador
sumergido fijo para asegurar un flujo constante y homogéneo
Número de agitadores 1,00
Factor de agitación 3,09 w/m3
Potencia agitación 3,00 Kw
Potencia eléctrica equipo 3,71 Kw
Diámetro de la hélice 1.800,00 mm
Ángulo de la hélice 8,3 º
Número de alabes 2
Velocidad de la hélice 56,00 r.p.m
Cálculo de las necesidades de oxígeno de la materia carbonosa en función edad
del fango y de la temperatura.
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Nec O2 Comp nitrogenados
A.- Cálculo de los coeficientes desde los valores de la edad del fango
411,32 Kg O2 /día
B.- Cálculo de las necesidades de oxígeno aplicando las tablas, en función de Cm
463,32 Kg O2 /día
C.1.- Condiciones de Invierno
522,70 Kg O2 /día
C.2.- Condiciones de verano
592,76 Kg O2 /día
D.- Oxígeno necesario para las condiciones de nitrificación
Necesidades de oxígeno para la nitrificación, aplicación de la fórmula simplificada
NTK, influente al reactor a nitrificar 65,34 kg/día
Oxidación NTK 4,60 mg O2/mg NTK
Necesidades para nitrificación, O.N. N = 300,56 Kg O2 /día
E.1- Oxígeno necesario para realizar la nitrificación y desnitrificación
Condiciones de invierno , T = 12,00 ºC
Carga de nitrógeno a desnitrificar (hipotética) = 53,48 Kg /día
Debido a los problemas ya comentados en la desnitrificación, tendremos un valor de
N-NO3D / DBO5,ER = 0,15
El valor de la carga a desnitrificar es 48,58 Kg /día
ecuperación de oxígeno en la desnitrificación, O.N. d = 2,90 Kg O2 /día
Recuperación en la desnitrificación, O.N. d = 140,89 Kg O2 /día
Consumo final 159,68 Kg O2 /día
E.2- Oxígeno necesario para realizar la nitrificación y desnitrificación
Condiciones de verano , T = 20,00 ºC
Carga de nitrógeno a desnitrificar real en invierno= 48,58 Kg /día
Mejora en el rendimiento en la desnitrificación, 1% por cada ºC
Mejora en el rendimiento 1,08
Carga de nitrógeno a desnitrificar real en verano= 52,61 Kg /día
ecuperación de oxígeno en la desnitrificación, O.N. d = 2,90 Kg O2 /día
Recuperación en la desnitrificación, O.N. d = 152,56 Kg O2 /día
Consumo final 148,01 Kg O2 /día
Hipótesis de comprobación según norma
1.- Nitrificación a 12˚C
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Índice

6. Nec O2 Comp nitrogenados
Edad del fango = 25,00 días
Coeficiente de seguridad frente a puntas de:
La materia carbonosa, fc= 1,10
Los compuestos nitrogenados, fn= 1,50
Necesidades de oxígeno 1.025,82 Kg O2 /día
2.- Nitrificación/Desnitrificación a 12 ˚C
Edad del fango = 25,00 días
fc= 1,10
fn= 1,50
Necesidades de oxígeno 814,49 Kg O2 /día
3.- Nitrificación/Desnitrificación a 20 ˚C
Edad del fango = 23,15 días
fc= 1,10
fn= 1,50
Necesidades de oxígeno 874,04 Kg O2 /día
Para el dimensionamiento tomaremos el máximo de estos valores
Necesidades de oxígeno 1.025,82 Kg O2 /día
Comprobación de la alcalinidad
En la nitrificación se consumen 7,14 mg/l de CO3Ca por mg/l de N-NH4 oxidado
En la desnitrificación se recuperan 3,57 mg/l de CO3Ca por mg/l de N-NO3 desnitr
No se realiza la comprobación al registrarse pH de salida superiores en todo
Alcalinidad-HCO3 (mg/l) (*) 659,00 mg/l
Pm (HCO3) = 61,00
(*) Tomamos el valor más bajo proporcionado en la analítica
Carga de nitrogeno a nitrificar 47,33 mg/l
Pérdida de alcalinidad (mg/l por mg/l N-NH 4) 7,14
337,96 mg/l
Alcalinidad tras la nitrificación 321,04 mg/l
Equivalente a 5,26 mmol/l
Recuperación de alcalinidad en la desnitrificación
Carga de nitrogeno a desnitrificar 48,58 Kg /día
Equivalente a 43,00 mg/l
Recuperación de alcalinidad (mg/l por mg/l N-NO 3) 3,57
153,51 mg/l
Alcalinidad tras la desnitrificación 474,55 mg/l
Equivalente a 7,78 mmol/l
Superior al 1,5 mmol/l que se establece en la norma
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Fangos exc y Zona desnitr
CALCULO DE LOS FANGOS EN EXCESO
Aplicando las fórmulas de Ronzano se calcula la producción de fangos en exceso
por gramo de DBO5 eliminada
DBO5 en el biológico 323,88 kg/día
SST en el biológico (1)
151,85 kg/día
(1)
Estos sólidos se calculan desde la analítica. Según datos usuales
están por debajo de lo esperado.
Teniendo en cuenta que sólo se han realizado dos tomas de muestra compuesta,
para el cálculo de los fangos, dimensionaremos con un dato más realista
SST en el biológico 280,00 kg/día
T = 12,00 ºC
Edad del fango = 25,00 días
auxiliar 0,52
Para el cálculo de la Producción de fangos en exceso utilizaremos la fórmula
de la ATV 131
FE= Kg DBO5/d x(0,75+(0,.6 x SS/DBO5 - (1-0,2)x0,17x0,75xԦcxFt/ 1+ 0,17ԦcxFt)
Siendo FE, los Fangos en exceso expresados en Kg SSST/d
Ft es función de la temperatura Ft = 1,072 (T-15)
Ft = 0,81
Fed,C = 260,25 Kg SST/día
Sólidos necesarios en el reactor 6.506,28 Kg SS
Volumen del reactor 1.600,00 m3
Concentración en reactor 4,07 kg/m3
Comprobación de los otros parámetros de operación
Carga másica = 0,050 Kg DBO5/MLSS.d
Carga volumétrica = 0,202 Kg DBO5/m
3.
dia
Estos valores se encuentran dentro del rango de la oxidación prolongada
Carga másica = 0,05 - 0,15 Kg DBO5/Kg MLSS d
Carga volumétrica = 0,16 - 0,4 Kg DBO5/m3
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Índice

7. Nec O2 Cond Operacion
NECESIDADES DE OXIGENO EN LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN
Oxígeno real = Oxígeno teórico / Kt
Kt = Kt1. Kt2 . Kt3
Kt1 ,coeficiente que tiene en cuenta el déficit de saturación de O 2
Temperatura en el tanque, 15 ºC
Concentración de Oxígeno en el tanque de aireación, 1,50 mg/l
Con de saturación, de agua clara, a 15 ºC y p atm, Cs 10,15 mg/l
Cálculo de la concentración de saturación, C's
Parámetro ȕ, es el factor de corrección entre la salinidad y la tensión superficial
Salinidad de hasta 3 g/l, adoptamos ȕ = 0,98
Parámetro Cp, tiene en cuenta las variaciones de presión por altitud
Altitud 460 msnm
Cp = 0,95
Parámetro Ca, tiene en cuenta la altura del agua en el tanque de aireación
Supongamos que se realiza mediante un sistema de difusión de aire, entendemos
colocados a una profundidad de 5 m
También se puede calcular el parámetro Ca, mediante una fórmula simplificada
Ca = 1,136
Aplicando los factores de corrección
C's = Cs . ȕ . Cp . Ca
C's = 10,718
Kt1 = 0,908
Coeficiente Kt2, tiene en cuenta la temperatura en la velocidad de difusión del oxígeno
T = 12 ºC
Kt2 = 1,049
Coeficiente Kt3, tiene en cuenta la temperatura en la velocidad de difusión del oxígeno,
según el licor, la entrada de aire se realizará mediante burbujas finas, con lo que este
valor se obtiene de tablas
Aire con burbujas finas con nitrificación, K t3 = 0,65 s/ tablas
Kt = 0,619
Oxígeno real = 1.025,82 Kg O2 /día
Oxígeno real cond. punta= 1.657,17 Kg O2 /día
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Equipos Aereacion
DIMENSIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE AEREACIÓN.
Se elige, para esta instalación de pequeñas dimensiones un sistema de
aireación mediante difusores por su versatilidad y posibilidad de control
Necesidades de aireación 1.657,17 Kg O2 /día
Volumen de aire necesario
Kg O2 por m
3
de aire 0,28
Eficiencia difusores de burbuja fina 0,10
Necesidades de aire 2.466,03 m3
/h
Equipo suministrador de aire: soplantes
Número de unidades 4,00
Número de unidades en uso 3,00
Capacidad unitaria 822,01 m
3
/h
Se colocarán difusores de oxígeno en los canales rectilíneos.
realizando una zona anoxica del volumen definido
Cálculo de las potencias de los equipos de aireación
P1 = 10,33 m
Profundidad cuba 5,00 m
Pérdidas en el difusor 0,30 m
Pérdidas en el sistema de difusión 2,00 m
P2 = 17,63 m
aux 0,16
Potencia estimada (CV) 96,70 CV
1 CV = 0,745 Kw
72,04 Kw
Potencia unitaria instalada 18,01 Kw
Relación de transferencia 0,96 Kg O2 /Kwh
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Índice

8. Decantad Secundario
DIMENSIONAMIENTO DEL DECANTADOR SECUNDARIO
Carga superficial (m3/m2·h) Carga de sólidos (kg/m2·h)
Metcalf-Eddy pag 669 Media Punta Media Punta
FA en aeración prolongada 0,339-0,678 1,018-1,356 0,97-4,88 6,83
FA en aeración prolongada 0,36 0,90 0,97-4,88 6,83
Altura en la pared del decantador 4 m
Unidad: Decantador secundario.
Caudales Sit Actual Diseño
Caudal medio (m3
/h) 10,67 31,38
Caudal punta (m
3
/h) 47,08 47,08
Sit Actual Diseño
Población 1.280,00 3.766,00
Cargas Sit Actual Diseño Conc. (mg/l)
Kg DBO5/d 110,08 323,88 430,00
Kg SSV/d 42,85 126,09 167,40
Kg SST/d 51,61 151,85 201,60
Kg DQO/d 223,74 658,30 874,00
Kg N-NTK/d 29,44 86,62 115,00
Comprobación del decantador secundario por la carga superficial
según valores de las tablas
A caudal medio 87,18 m2
A caudal punta 52,31 m2
Superficie mínima por carga superficial, S 87,18 m2
Comprobación del decantador secundario por la carga de sólidos
Concentración en el licor de mezcla del reactor, MLSS 4,07 Kg/m3
A caudal medio, MLSS x Q/ S 1,46 kg/m2·h
A caudal punta, MLSS x Q/ S 2,20 kg/m2·h
Comprobación del decantador secundario por la carga sobre vertedero
Número de unidades 1,00
Superficie mínima del decantador 87,18 m2
Decantador circular de diámetro mínimo 10,54 m
Diámetro del decantador elegido s/ cargas 11,00 m
A caudal medio 0,95 m3/h·m menor de 5,7
A caudal punta 1,42 m3/h·m menor de 10,5
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Bombas F Exc & Recirc
DIMENSIONAMIENTO DE BOMBAS DE RECIRCULACIÓN DE FANGOS.
Estas bombas se dimensionan para mantener la cantidad de materia presente
en el decantador constante.
Balance de materia
Concentración del licor en el reactor, X MLSS 4.066,43 mg/l
Concentración de purgas del decantador, Xr 7.000,00 mg/l
Caudal medio, Q 31,38 m
3
/h
Caudal de recirculación, Qr
(Q + Qr) x XMLSS = Xr x Qr
Qr = 43,50 m3
/h
Porcentaje de recirculación 139%
Adoptaremos una disposición de tres bombas, una en reserva de un caudal
unitario Qr accionadas mediante variadores de frecuencia
Caudal unitario 43,50 m3
/h
Altura manométrica = 6,50 mca
Potencia unitaria instalada 5,07 kw
DIMENSIONAMIENTO DE BOMBAS DE FANGOS EN EXCESO.
Fangos en exceso 260,25 Kg fangos/día
Estimaremos una concentración similar a la de las purgas
Concentración fangos 7,00 Kg/m3
Volumen a bombear 37,18 m3
/día
Tiempo de bombeo diario 6,00 horas
6,20 m3
/h
Adoptaremos una disposición de dos bombas, una en reserva de un caudal
unitario de 6 m
3
/h
Caudal unitario 6,00 m
3
/h
Altura manométrica = 8,50 mca
Potencia unitaria instalada 0,75 kw
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Índice

9. LINEA DE FANGOS
DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESADOR DE FANGOS
Se utilizará, para el espesamiento de los fangos en exceso, espesadores
de gravedad
Fangos a espesar 260,25 Kg/día
Concentración de entrada 7,00 Kg/m3
Caudal 37,18 m3
/día
Estas unidades, además del espesamiento, realiza una labor de regulación
entre la producción de fangos y la operación de secado.
Parámetros de diseño:
Adoptaremos los siguientes valores típicos para fangos biológicos
Carga de sólidos: entre 25 y 35 kg/m2
.día
Carga hidráulica: 0,45 m
3
/m
2
.h
Tiempo de retención mínimo 24,00 h
Nº de espesadores 1,00
Volumen espesador 37,18 m3
Tiempo de bombeo diario 6,00 horas
Caudal de entrada 6,20 m
3
/h
Superficie necesaria, A
Carga hidráulica, CH = 0,45 m
3
/m
2
.h
A= QBF / CH = 13,77 m
2
Teniendo en cuenta que existe la posibilidad de implementar una segunda
línea, dimensionaremos el espesador para la ampliación
A ampliación = 27,54 m
2
Diámetro necesario 5,92 m
Diámetro adoptado 6,00 m
Área real 28,27 m2
Altura de calado medio 1,31 m
Calado adoptado 3,00 m
Parámetros de funcionamiento
Kg SS/día = 260,25
Concentración entrada 7,00 Kg/m3
Carga de sólidos 9,20 kg/m
2
.día
Carga hidráulica 0,22 m
3
/m
2
.h
Concentración de salida del fango espesado: entre 2,5 y 3 %
Concentración adoptada 25,00 Kg/m3
DESHIDRATACIÓN DE FANGOS
Producción de fangos 260,25 Kg/día
Concentración de alimentación 25,00 Kg/m
3
Fango a tratar 10,41 m
3
/día
72,87 m3
/semana
1.821,76 Kg/semana
Días de trabajo 5,00 días/semana
Producción por día de trabajo 14,57 m
3
/día
364,35 Kg/día
DIMENSIONAMIENTO DE BOMBAS DE IMPULSION
Tipo de bomba: Bomba tipo helicoidal
Tipo: Bomba de tornillo helicoidal.
Caudal regulable entre 0,5 y 4 m
3
/h a 15 m.c.a.
Potencia: 1,50 kw
Unidades instaladas 1,00
Unidades en stand-by 1,00
Número de horas de trabajo 4,00
Caudal necesario a bombear 3,64 m3
/h
Dimensionamiento de las tuberías de salida
Velocidad máxima 0,60 m/s
Sección mínima 46,34 mm
Diámetro comercial adoptado 150,00 mm
DESHIDRATACIÓN
Sistema de deshidratación: centrífuga
Número de unidades 1,00
Número de unidades en uso 1,00
Número de horas de trabajo 4,00 horas/día
Capacidad centrífuga 3,64 m3
/h
Motor principal 4,00 kw
Accionamiento Variador de frecuencia
Motor generador del sinfín kw
Accionamiento Variador de frecuencia
Sequedad 20,0%
Cálculo de la producción máxima de fangos
Volumen diario tratado max 14,57 m3
/día
Fangos producidos
Concentr de alimentación 25,0%
Fangos producidos 364,35 kg/día, medidos como MS
Lodos producidos 1.821,76 kg/día
Sistema almacenamiento Contenedor retirable mediante camión
Sistema de transporte Cinta con ángulo 10º
Índice

10. ACONDICIONAMIENTO DE FANGOS FLOCULANTE
Reactivo: polielectrolito
Tipo de equipo :preparación en equipo modular
de funcionamiento automático
Consumo de polielectrolito: 8,00 kg/Ton. MS
Reactivo consumido 2,91 kg/día
Nº de horas de trabajo/día 4,00
Dosificación producto seco 0,73 kg/hora
Almacenamiento de polielectrolito
Cap almacenamiento 30,00 días
Almacenamiento 87,44 kg
Equipo de preparación de polielectrolito
Dilución de la preparación 0,50%
Tipo de preparación: en continuo
Número de compartimentos 3,00
Capacidad de producción 582,96 litros/día
Volumen horario 145,74 litros/h
Equipo instalado
Capacidad de producción 120,00 litros/h
DOSIFICACION DE FLOCULANTE
Tipo de bomba: Bomba tipo helicoidal
Caudal regulable entre 0,06 y 0,25 m
3
/h A 1 bar
Potencia: 0,55 kw
Unidades instaladas 2,00
Unidades en uso 1,00
Número de horas de trabajo 4,00
Dilución de la preparación 0,50%
Capacidad de producción 582,96 litros/día
Caudal medio de operación 145,74 litros/h
Caudal medio de bombeo 0,15 m
3
/h
Dimensionamiento de las tuberías de salida
Velocidad máxima 0,60 m/s
Sección mínima 9,27 mm
Diámetro comercial 25,00 mm
Índice

11. PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LOS COLECTORES EN ALTA Y LA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE HORTA DE
SANT JOAN (TARRAGONA)
S:An10_Explotación de la Planta
ANEJO Nº 10
EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA
Índice

12. ANEJO Nº 10.- EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA
PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LOS COLECTORES EN ALTA Y LA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE HORTA DE
SANT JOAN (TARRAGONA)
I
S:An10_Explotación de la Planta
ÍNDICE
10.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................... 2
10.2 EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA DEPURADORA DE
AGUAS RESIDUALES................................................................ 2
APÉNDICE Nº 1: COSTES DE EXPLOTACIÓN DE
ENERGÍA .....................................................................................2
Índice

13. 10.1 INTRODUCCIÓN
En el presente anejo se detallan los costes estimados durante la fase de explotación de la
estación depuradora de aguas residuales proyectada, así como los costes de energía previstos
en la EDAR proyectada en el municipio de Horta de Sant Joan.
Se distinguen entre gastos fijos y variables. Dentro de los gastos fijos se ha considerado el
personal de la planta, el mantenimiento y conservación de la planta depuradora, los gastos de
administración y los gastos de los consumos de agua y electricidad.
Como gastos variables se han contemplado el consumo de electricidad y reactivos, así como la
evacuación de residuos (tanto los fangos de la centrífuga como los residuos sólidos que se retiran
del pozo de gruesos o los que se separan del pretratamiento). Además, se ha comtemplado una
partida para seguridad y salud e imprevistos que puedan ocasionarseen la planta depuardora
durante la fase de explotación.
Por último, se ha considerado de forma opcional la consideración de una partida de cal para la
dosificación sobre los residuos sólidos separados en el pretratamiento y depositados en
contenedores hasta su retirada, para la atenuación de los olores provenientes de la materia en
descomposición.
La partida de cal se ha considerado como opcional ya que en las visitas que se han realizado a
instalaciones similares en la zona y operadas por la misma Administración no se nos ha indicado
la necesidad de este tratamiento. Entendemos que la inclusión de las depuradoras de este tipo de
prácticas debe verse desde una óptica de política local en cuanto al manejo de residuos.
10.2 EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES
Índice

14. EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE HORTA DE SANT JOAN
1.- GASTOS FIJOS
1.1.- Personal
0,25 Responsable explotación 9.766,45 € / año 3.- TOTAL PRESUPUESTO EJECUCIÓN MATERIAL: 302.800,23 € / año
2 Operador 42.070,84 € / año
4. PRESUPUESTO BASE DE LICITACIÓN:
TOTAL 1.1. 51.837,29 € / año Ejecución material 302.800,23
Gastos generales 13% 39.364,03
1.2.- Mantenimiento y conservación Beneficio industrial 6% 18.168,01
IVA 16% 57.653,16
0,005 Obra civil 10.142,78 € / año
TOTAL BASE DE LICITACIÓN 417.985,43 € / año
0,03 Equipos e instalaciones 9.924,41 € / año
TOTAL 1.2. 20.067,18 € / año
1.3.- Administración y varios
(*) OPCIONAL:
109,89 fijo energia eléctrica 3.362,63 € / año
Cal: 1,8 Tn fangos x 300 kg x 0,1 € / kg-cal = 54 €/día (14,078 €/año)
4.644 Km desplazamiento 1.068,12 € / año
2 Vestuario personal 900,00 € / año
1 Material oficina 900,00 € / año
1 Consumos 3.000,00 € / año
(agua, alumbrado, etc.)
TOTAL 1.3. 9.230,75 € / año
1.4.- TOTAL GASTOS FIJOS: 81.135,22 € / año
2.- GASTOS VARIABLES Caudal 756 m3/d
2.1.-Electricidad
Term. energ. 1.041,28 Kwh/d x 0,08 €/Kwh / 756 m3/d = 0,11 €/m3
2.2.- Reactivos (*)
Poli 2,91 Kg/d x 2,04 €/Kg / 756 m3/d = 0,01 €/m3
TOTAL 2.2. 0,01 €/m3
2.3.- Evacuación de residuos
Fangos 4,86 m3/d 92,12 €/m3 / 756 m3/d = 0,59 €/m3
Residuos sólidos 0,05 m3/d 92,12 €/m3 / 756 m3/d = 0,01 €/m3
TOTAL 2.3. 0,60 €/m3
2.4.- Otros conceptos
1 Partida de imprevistos 18.000,00 €/año
1 Seguridad y Salud 6.000,00 €/año
TOTAL 2.4. 24.000,00 €/año
2.4.- TOTAL GATOS VARIABLES
0,72 €/m3 x 756 m3/d x 365 d/a = 197.665,00 € / año
Otros conceptos 24.000,00 € / año
TOTAL GASTOS VARIABLES 221.665,00 € / año
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15. ANEJO Nº 10.- EXPLOTACIÓN DE LA PLANTA
PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LOS COLECTORES EN ALTA Y LA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE HORTA DE
SANT JOAN (TARRAGONA)
2 de2
S:An10_Explotación de la Planta
APÉNDICE Nº 1: COSTES DE EXPLOTACIÓN DE ENERGÍA
Índice

16. DESCRIPCION Y UTLIZACION DE MOTORES, POTENCIAS Y CONSUMOS Horas/mes 730
Unidades
CAP. Ref. planos En uso Instaladas Descripción de los equipos marca Kw Utilización Kw Kw-h
confirmada % instalada
ESTACIÓN DE BOMBEO
1 2 Bombas impulsión (Q = 62,5m³/h) BOMBAS FLYGT 30,00 50% 30,00 10.950,00
1 1 Compuerta automática NOCHE Y DÍA 0,75 10% 0,75 54,39 1,00 CV
1 1 Reja automática QUILTON 0,37 10% 0,37 27,19 0,50 CV
Potencia Instalada E.B. 31,12 Kw
Energía consumida 11.031,58 Kw-h/mes
ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUA RESIDUALES
POTENCIA EQUIPOS
PRETRATAMIENTO
Pozo Gruesos
1 1 Compuerta automática NOCHE Y DÍA 1,12 1% 1,12 8,16 1,50 CV
1 1 Reja automática QUILTON 0,37 1% 0,37 2,72 0,50 CV
1 1 Cuchara bivalva ESTRUAGUA 1,10 5% 1,10 40,15
1 1 Polipasto KOLI 1,58 5% 1,58 57,67
2 2 Bombas Q=40m³/h BOMBAS FLYGT 3,10 25% 6,20 1.131,50
1 2 Bombas Q=80m³/h BOMBAS FLYGT 3,10 15% 3,10 339,45
2 2 Rototamices acero (2mm) COTRAGUA 0,55 15% 1,10 120,45
2 2 Tornillo compactador COTRAGUA 1,10 15% 2,20 240,90
Desarenador-desengrasador
1 1 Clasificador de arenas COTRAGUA 0,55 20% 0,55 80,30
1 1 Concentrador de grasas COTRAGUA 0,37 20% 0,37 54,02
1 1 Pala de grasas COTRAGUA 0,12 20% 0,12 17,52
2 2 Soplantes de 65m³/h COTRAGUA 2,20 20% 4,40 642,40
REACTOR BIOLÓGICO
1 1 Agitador ABS 3,71 100% 3,71 2.708,30
3 4 Soplantes (Q=835m³ ) ABS 18,50 50% 55,50 20.257,50
2 3 Bombas de recirculación de fangos de 43,5m³/h ITUR 5,03 75% 10,06 5.507,85
2 2 Bombas purga de fangos de 6m³/h ITUR 0,75 25% 1,50 273,75
LINEA DE FANGOS
1 2 Bombas MONO de impulsión de fangos ATLAS 1,50 17% 1,50 186,15
1 1 Deshidratadora centrífuga ALFA LAVAL 4,00 17% 4,00 496,40
1 1 Equipo de dosificación de dilución de polielectrolito DOSAPRO 0,99 17% 0,99 122,86
1 2 Bombas MONO impulsión polielectrolito ATLAS 0,55 17% 0,55 68,26
1 1 Tornillo compactador COTRAGUA 0,75 17% 0,75 93,08
1 1 Motor del puente de arrastre del espesador ø6m MAINSER 0,12 25% 0,12 21,90
DECANTADOR SECUNDARIO
1 1 Motor de arrastre MAINSER 0,25 100% 0,25 182,50
1 1 Bomba de flotantes BOMBAS FLYGT 1,50 5% 1,50 54,75
GRUPO DE PRESIÓN
1 1 Grupo presión 5m³/h 91mca ITUR 3,00 5% 3,00 109,50
POTENCIA INSTALACIONES
ILUMINACION
10 10 Puntos de luz ( 0,25kW cada uno) 0,25 2,50 0,00
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17. CASETA INDUSTRIAL
8 11 Iluminación interior ( 0,1kW cada punto) 0,10 0,80 0,00
5 15 Tomas interior ( 0,05kW cada una) 0,05 0,25 0,00
CASETA DE SERVICIOS
5 7 Iluminación interior ( 0,1kW cada punto) 0,10 0,50 0,00
2 5 Tomas interior ( 0,1kW cada una) 0,10 0,20 0,00
Datos principales de la instalación eléctrica de la EDAR de Horta
Energía consumida 31.238,38 Kw-h/mes
Potencia Instalada 109,89 Kw
NOTA: El rendimiento se ajustará en función de las condiciones de operación reales.
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