Pag. Nº 1

CONTROL DEL SULFURO DE HIDRÓGENO EN LA TUBERÍA DE CONDUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL A LA PLANTA DE SAN BARTOLO

1.- ANTECEDENTES Se ha construido la Planta de Tratamiento de agua residual en San Bartolo y

Huascar , que recibirá en conjunto un afluente de agua residual de 1.87 m3/s.

Proveniente del área de drenaje de Ate, Stgo. de Surco y La Molina. El flujo que

llegará a las Plantas es la proporción derivada en el punto B, del Colector

Circunvalación, el cual recibirá el proceso de Pre-tratamiento (interceptación de

basura y desarenado), cuya instalación esta ubicado en el área del Hipódromo

de Monterrico con frente a la Av. Olguín , próxima a la Av. El Derby. Esta

estación tiene la capacidad de tratar 3.70 m3/s de agua residual.

A partir del Punto B la tubería de conducción trabaja a tubo lleno, en una

extensión de 33 Km formando tres sifones invertidos. En la parte baja de los

sifones se ubica las estaciones de dosificación de oxigeno de alta pureza. Se

dosifica oxigeno con la finalidad de neutralizar el sulfuro de hidrogeno (H2S)

formado en la zona anaerobia (ubicado antes del punto de dosificación) y la

necesaria para satisfacer la demanda de la respiración de la población biológica

(después del punto de dosificación).

2.- OBJETIVO

En el informe se discutirá las alternativas para controlar la generación y emisión

del sulfuro de hidrogeno en la tubería de conducción de agua residual a la Planta

de San Bartolo.

Se tratará ampliamente los criterios de calculo de las dosis de reactivo que

resulte ser la mejor alternativa. Además se tratara ampliamente sobre las

propiedades del reactivo y sobre las medidas de seguridad para su manejo.

Se desarrollará el criterio de calculo de la remoción de la carga orgánica en la

tubería de conducción, con la finalidad de planear la operación en la planta de

San Bartolo y calcular el presupuesto operativo.

Se analizará además el costo de producción de oxigeno gaseoso en el lugar de

dosificación y su comparación con los costos del oxigeno liquido criogénico.

Pag. Nº 2

3. TUBERÍA DE CONDUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL A SAN BARTOLO

La tubería de conducción tiene una longitud de 33Km y comprende tres grandes

sifones invertidos que trasladarán el desagüe desde la zona de Monterrico en el

distrito de surco hasta las pampas de San Bartolo en Lurín .

3.1 CAUDAL DE INGRESO Y CAUDAL DE SALIDA

Para colectar el caudal requerido de aguas residuales se eligieron puntos de

intercepción considerando el caudal futuro de aguas residuales en estos puntos

y la elevación de terreno. Estos puntos son el punto B sobre el colector

Circunvalación cerca del Parque Fundadores en Santiago de Surco y el Punto C

(no se ha construido) cerca del Hospital María Auxiliadora a lo largo del Colector

Villa María. El caudal futuro en los puntos A y C se estiman en 2.092 m3/s y

0.702 m3/s respectivamente en el año de diseño 2015.

Se proyecta, para el 2015 el volumen de las aguas servidas en el área de

drenaje de surco incrementara a un promedio diario de 9.92 m3/s y de no

concluirse la construcción de la infraestructura de la planta de Huascar, San

Juan y Pretratamiento Pto. C, se interceptará 2.67m3/s para ser tratado, de los

3.2 m3/s proyectado.

El efluente de las Plantas de tratamiento, se destinará para riego de área

recreacional (Parques Zonales) y agrícola

Pag. Nº 3

Tabla Nº 1 – CONDICIONES HIDRAULICAS

TUBERIA LONG.

(m)

TAMAÑO

(mm)

VELOC.

(m/s)

PRESION Max.

(Kg/cm2)

PERDIDA

(m)

Punto B a

punto C 6.102 1200 1.4 3.0 8.3

Punto C a PT

Huascar 10.012 1400 1.4 5.0 11.2

PT Huascar a

PT San

Bartolo

17.123 1400 1.1 6.9 11.6

3.2 UBICACIONES Y ALINEAMIENTOS

Punto A : ubicado dentro del hipódromo, en la esquina Sudeste entre La Av.

Olguín y la Av Derby, en este lugar se encuentra la estación de

pretratamiento (remoción de sólidos y arenas), como de tratamiento biológico

de gases de alcantarilla. cinco alcantarillas locales se unen al colector

circunvalación entre el punto A y el Pto. B.

Punto B : ubicada en el cruce de la Av. Jerónimo de Aliaga y Encalada cerca

del Parque Fundadores en Santiago de Surco. la estructura de derivación

propuesta se encuentra bajo tierra esta interceptará al colector circunvalación.

esta ubicación evita un canal de irrigación y un cruce profundo del colector

circunvalación.

Punto B a la Av. Valle hermoso : contiene un a gran variedad de desagües

grandes y pequeños, canales de irrigación y troncales de agua

AV. Valle Hermoso al pto C : El alineamiento sique la av. Agustin la Rosa

Lozano y Tirado y la AV. San Francisco

PUNTO C : Ubicarla en la berma central de la AV. San francisco entre la

calle Diego Ferre y Francisco Bolognesi.

Punto C a Huascar :para cruzar el hospital general María Auxiliadora, la

tubería fue ubicada en la AV. Alfonso Ugarte cruzando bajo la línea del tren

eléctrico y la AV. Pachacutec, fuera de los jardines del Hospital . continuando

por la AV. Miguel Iglesias luego se dobla al oeste por la av Manuel Pazos

Pag. Nº 4

luego al sur cruzando el parque desde la esquina de Manuel Pazos con

Alfonso Martinez en forma diagonal, continua hasta José Olaya donde voltea

al oeste hasta la Av. Cesar Canevaro hacia la Av. Mariano Pastor Sevilla. en

la esquina con Av. 1° de Mayo, continuando por el lado derecho de la Av.

Hasta llegar a los terrenos del Parque Zonal Huascar (N° 24) del Distrito de

Villa el Salvador.

PTAR. de Huascar a PTAR de S. Bartolo : toma la AV. Revolución hacia el

sur y vira hacia el este por la AV. María Reiche continúa por la AV. Lima

hacia el norte toma la derecha por la calle Saenz Peña y continua por la AV.

Zarumilla y la Palmas a 100 m. de la capilla Stsma Maestra y continua en

forma recta para cruzar el río Lurin, empalma con el jirón las Margaritas,

seguimos el alineamiento pasando por una estación de bombeo hasta llegar

a la granja Sta. Lucia; luego cruza por un abra llevando el alineamiento a una

cota inferior a 100mt, hasta llegar al área reservada para las PTAR San

Bartolo.

PTAR Sn. Bartolo Al río Lurín: El efluente a ser descargado al río Lurín

seguirá el alineamiento de unos caminos de tierra existente con rumbo oeste,

virando a la derecha luego a la izquierda y pasando por el costado del trébol

Arica con rumbo al norte siguiendo la carretera Panamericana Antigua , para

luego descargar en el río Lurín.

3.3 CAUDAL DE DISEÑO

La siguiente tabla muestra los caudales de diseño para las tuberías de

instalaciones de pretratamiento:

Tabla Nº 2 – CAUDALES EN LAS TUBERÍAS DE CONDUCCION

Planta / Tubería Caudal de diseño prom.

(m3/s) Caudal pico (m3/s)

Pretratamiento punto A 2.092 3.766

Punto B estructura de derivac. 1.623 (*)

Punto B al punto C 1.623 (*)

Pretrat. Punto C 0.588 (*)

Punto C a Huascar 2.211 (*)

Pag. Nº 5

Huascar a S. Bartolo 1.711 (*)

Huascar a parque 26 0.100 (*)

S.Bartolo a río Lurín 1.711 (*)

3.4 CRITERIO DE DISEÑO DE TUBERIA:

Para el diseño hidráulico de tuberías de gravedad fueron usados la formula de

Manning, y la ecuación de Hazen- Williams para las tuberías de presión. Un

valor de C de 130 para todas las tuberías de presión y un valor n de 0.013 para

tuberías de gravedad. Estos valores parecen ser razonables debido a los

grandes diámetros de las tuberías.

Donde; L = mts., Q = m3/s., D = mts.

3.5 DISEÑO DE LA TUBERIA

3.5.1 HIDRAULICA

El sistema de tuberías desde el pto B a San Bartolo es un sistema totalmente por

gravedad. No se requiere estaciones de bombeo. Parte del sistema por gravedad

es un sifón invertido, requiriendo una mayor elevación invertida a la entrada del

sifón que a la salida, la diferencia en elevación es usada para superar las

perdidas de fricción incrementada de una tubería llena para empujar el fluido a

través de la tubería. El sifón mas largo (17,123 m) cruza el río Lurín y tiene la

presión mas alta (6.9 kg/cm2).

A continuación se muestra la tabla del perfil hidráulico de la tubería de

conducción basado en el caudal de diseño.

Tabla Nº 3 – PERDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS DE CONDUCCION

Sección Flujo (m3/s)

Long. (m)

Díametro (mm)

Perdida en tubería

(m)

Perdida en codos

(m)

Total (m)

87.4

85.13 *10*31.1

D

LQh f

Pag. Nº 6

Punto B al C 1.623 6102 1200 8.03 0.35 8.38

Punto C a Huascar 2.211 10012 1400 11.06 0.32 11.38

Huascar a San Bartolo

1.711 17123 1400 11.77 0.43 12.20

Huascar a PQ26 0.100 5492 450 4.70 0.04 4.74

San Bartolo a río Lurin

1.711 ** 900

San Juan a Playa Venecia

1.00 5100 700 37.7 *

* Presión mantenida en la tubería: 30m (válvula de control de presión) **Por determinarse. Las presiones en los puntos de dosificación de oxigeno son las mostradas en el siguiente tabla:

Año 2002

Tramo L(m) Q (l/s) D(m) hf (m) cota P(m H2O) P(atm) P(bar)

B - P1 2950.00 1.12 1.20 1.96 144.00 113.00 29.04 2.80 2.77

C - P2 4500.00 1.12 1.40 1.41 132.60 80.00 51.19 4.94 4.88

H - P3 10314.00 1.12 1.40 3.24 117.20 39.00 74.96 7.24 7.15

Año 2015

Tramo L(m) Q (l/s) D(m) hf (m) cota P(m H2O) P(atm) P(bar)

B - P1 2950.00 1.62 1.20 3.88 144.00 113.00 27.12 2.62 2.59

C - P2 4500.00 2.21 1.40 4.97 132.60 80.00 47.63 4.60 4.54

H - P3 10314.00 1.71 1.40 7.09 117.20 39.00 71.11 6.87 6.78

Usando la información indicada en la tabla N° 3, los niveles de agua en la entrada y descarga son como siguen:

Sección Niveles de

aguas abajo Perdida(m)

Aguas arriba(m)

Actual (m)

Punto B al C 136.0 8.0 144.0 144.95

Punto C a Huascar 121.0 11.6 132.6 136.0

Pag. Nº 7

Huascar a San Bartolo 100.6 16.6 117.2 121.0

Huascar a PQ 26 109.0 5.5 114.5 114.0

San Bartolo a río Lurín *

* Por determinarse. Las mayores preocupaciones de un sifón son las mismas que las de una tubería

troncal (presión interna, carga externa, acceso, material, costo y tamaño). Sin

embargo con sifones de desagües invertidos, otros factores son de

preocupación. Estos factores incluyen aguas arriba y aguas abajo (desde el

punto mas bajo del sifón) la protección interior de la tubería contra el ataque del

ácido sulfúrico donde la tubería no esta llena, tamizado y desarenado del

desagüe antes de ingresar al sifón para reducir la deposición en el punto bajo del

sifón durante flujos bajos, tratamiento de malos olores en el sifón, liberación de

malos olores en los puntos altos a lo largo del sifón, tomas de aire en los puntos

altos a lo largo del sifón( para prevenir la ocurrencia de vacíos dentro de la

tubería) y la protección de juntas contra la corrosión por ácido sulfhídrico(H2S).

La disponibilidad de drenar y de limpiar el sifón ha sido considerado. Además del

drenaje de las tuberías en los puntos bajos a lo largo de la ruta, una laguna que

contendrá el desagüe drenado se ha construido en la ribera del río Lurín. La

tabla siguiente muestra las tuberías de drenaje y la laguna requerida para

proteger las tuberías.

Tabla Nº 4 – TUBERÍAS DE DRENAJE

Ruta Tubería de

drenaje /laguna número

Largo (m)

Diámetro (mm)

Volumen (m3)

B a C L1 857 300 -

C a Huascar L2 48 300 -

C a Huascar L3 51 300 -

C a Huascar L4 289 300 -

C a Huascar L5 84 300 -

Huascar a San Bartolo L6 16 300 -

Pag. Nº 8

Huascar a San Bartolo L7 90 300 -

Huascar a San Bartolo L8 900 300 -

Huascar a San Bartolo P1 - - 14750

Huascar a San Bartolo P2 - - 6450

El tiempo de retención dentro del sifón debe ser mínimo y no debe exceder de 2

horas sin reoxigenación, para reducir el H2S y satisfacer la demanda de la

respiración en biológica. Muchos otros punto bajos, los que no drenan trechos

largos de tubería, pueden ser drenados mediante la disposición de desagües a

camiones cisterna.

En los puntos altos en el intervalo de los sifones, se ha instalado válvulas de aire

y vacío, para descargar automáticamente el aire ó gas comprimido. Esto será

también abierto para hacer pasar aire dentro del sifón durante el drenaje de los

sifones para prevenir el colapso de la tubería. En prevención de eliminación de

gases mal olientes, por las válvulas de aire, en zonas urbana se ha instalado

canastillas de carbón activado para la adsorción. Los finales de los sifones son

buzones cubiertos de epóxico cerámico para permitir el acceso e intercambio de

aire. Así mismo se ha previsto la instalación de dispositivos de acceso como los

Te de visita / Te de Limpieza en el intervalo del sifón.

3.5.2 TUBERÍAS La tubería utilizada es de hierro fundido dúctil centrifugados de acuerdo a la

norma internacional ISO 2531-1991, fabricado por la Cía. Pont-A-Mousson S.A.,

se ha utilizado tuberías de junta automática ESTÁNDAR, cuyo anillo de junta es

de elastómero NBR(Natural Butadiene Rubber) y para las tuberías con bridas las

arandelas con alma metálica de junta son de elastómero EPDM(Etylene

Propilene Diene monomere)

Los tubos utilizados en la parte baja del sifón llevan revestimiento interior de

mortero cemento aluminoso resistente a la abrasión y sulfatos, aplicados por

centrifugación.

Los tubos utilizados en la parte alta del sifón tienen un revestimiento interno de

poliuretano de un espesor nominal de 2.5mm, El interior del enchufe del tubo y el

Pag. Nº 9

exterior del extremo de la espiga tienen un revestimiento de poliuretano de 150

micrones de espesor.

Los tubos están revestidos exteriormente de zinc metálico y la cantidad

depositada es de 200g/m2, además del zincado, los tubos están revestidos con

una pintura bituminosa, de 100 micrones de espesor. La protección

complementaria es con una manga de polietileno de color negro, que tiene un

espesor de 400 micrones.

4. TRANSFORMACIONES BIOLÓGICAS Y PROCESOS EN TUBERÍA DE

CONDUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL 4.1 FORMACIÓN DE ACIDO SULFHIDRICO Las aguas de alcantarillas pueden contener ó formar ácido sulfhídrico y sulfuros

debido a las siguientes razones :

Descarga directa de las industrias conectadas a la red de alcantarillado

Descomposición de compuestos orgánicos que contienen sulfuros, como

ciertas proteínas.

Reducción bacterial de sulfato a sulfuro en conexión con una degradación

orgánica anaeróbica.

La ultima razón es la más influyente en la formación de ácido sulfhídrico en los

desagües.

Todos los sulfuros encontrados en los desagües, insolubles(FeS, FeS2, Zn S,

CoS, etc.) y solubles (S2-, HS-, H2S ) se encuentran en equilibrio.

X = Fe, Zn, Co, etc.

La proporción de ácido sulfhídrico se incrementa cuando disminuye el Ph(ver grafico N° 1). El olor a huevos podridos del ácido sulfhídrico es tema conocido; es un gas que

tiene las siguientes propiedades:

XSXS

HSHHSSH

22

2

2 2

Pag. Nº 10

Cuadro Nº 1 – Características del H2S

Incoloro Venenoso

Densidad 1.539 Kg/m3 (mayor que el aire) Inflamable

Soluble en agua Puede causar corrosión

Mal oliente aún en concentraciones muy bajas Puede causar explosión a una concentración de 4%

Grafico Nº 1 – Sulfuro Soluble Vs pH.

El ácido sulfhídrico se forma por degradación de la materia orgánica, bajo

condiciones anaeróbicas. Siempre y cuando exista oxigeno disuelto en el agua

residual, no habrá presencia de H2S.

Pag. Nº 11

Las bacterias consumen el oxigeno libre, para luego empezar a reducir los

componentes ricos en oxigeno, primero las que se encuentra formando los

nitratos(NO3), luego los sulfatos(SO4). Cuando se reducen los nitratos se

produce nitrógeno gaseoso, la formación de ácido sulfhídrico se produce cuando

los sulfatos son reducidos. Esto significa que después de la carencia de oxigeno(

condición anaeróbica) se produce la formación de ácido sulfhídrico (ver grafico.

N° 2).

bacterianuevaSHorgánicomaterialSO

bacterianuevaNorgánicomaterialNO

bacteria

bacteria

24

23

Grafico Nº 2 – Curvas de Concentración de O2, NO3, SO4, H2S

La formación del ácido sulfhídrico esta muy influenciada por la temperatura del

agua residual, DBO, Tiempo de retención. Un incremento de la temperatura de

10°C incrementa en tres veces el grado de reducción de sulfatos. Por lo tanto el

ácido sulfhídrico se forma a menudo en desagües con un tiempo de retención

alto.

4.1.1 Problemas causados por el sulfuro de hidrógeno (H2S)

Los problemas potenciales causados por el H2S son los siguientes:

Corrosión de estructuras y tuberías localizadas en los puntos donde el

desagüe en condiciones anaerobias es expuesto al aire.

Malos olores

Co

nce

ntr

acio

n

Distancia de recorrido de Desague

O2

NO3

SO4

H2S

Pag. Nº 12

4.1.2 Parámetros de control

Los parámetros más importantes en el control del ácido sulfhídrico son:

Oxigeno disuelto

Potencial Redox

Consumo de oxigeno

Oxigeno disuelto(OD)

El oxigeno disuelto es una medida del contenido de oxigeno en el agua residual.

Como sabemos, el agua mantendrá sus condiciones aeróbicas, mientras

mantenga un contenido de oxigeno, OD0 mg/l. Cuando el nivel de OD es de 0

mg/l las condiciones en el alcantarillado se convierten en anaeróbicas.

Grafico Nº 3 – Generación de H2S

Pag. Nº 13

Potencial Redox(E)

El potencial – Redox, E(mV), es una medida aproximada del equilibrio existente

entre las sustancias reductoras y oxidantes presentes, considerando la

composición de las aguas residuales. En el proceso de oxidación de los

compuestos orgánicos la bacteria consume en primer lugar los componentes con

mayor contenido de energía dando por lo tanto un alto potencial – redox.

Reacción Biológica Redox – Potencial a Ph 7 (mV)

Pag. Nº 14

OHO 22 +60 +300

23 NNO 0 +300

SHSO 24 -3000

Un Potencial positivo corresponde a condiciones oxidantes, mientras que uno

negativo lo es a condiciones reductoras. Las condiciones anaerobias se

caracterizan por potenciales redox negativos o ligeramente positivos.

Esto muestra que la reducción de sulfato a ácido sulfhídrico, no empieza hasta

que el potencial redox, ha decrecido debajo de 0 mV.

El valor del potencial redox se obtiene por la medida de la diferencia de potencial

que se desarrolla entre una semicélula constituida por un electrodo normal de

hidrógeno y la semicélula formada por la solución y un electrodo de platino.

Debido a que es difícil utilizar el electrodo de hidrógeno de referencia, se suele

sustituir por un electrodo de calomelano.

Las transformaciones que tienen lugar en el agua residual dependen de sí existe

oxigeno disuelto. En condiciones aerobias, numerosos compuestos orgánicos

pueden convertirse en otros más simples, dióxido de carbono y diversos

compuestos orgánicos oxidados. En condiciones anaerobias el dióxido de

carbono tiende a disminuir el pH., lo más probable es que los compuestos

orgánicos complejos del agua residual se transformen en dióxido de carbono,

metano, compuestos orgánicos más sencillos y ácidos. Tanto el dióxido de

carbono como los ácidos producidos tienden a disminuir el pH.

Oxidación de sulfuros

Oxidación bacteriana del sulfuro de hidrogeno a ión tiosulfato puede

representarse por:

El sulfuro que se difunde hacia el agua residual puede ser asimismo,

rápidamente oxidado a azufre elemental de acuerdo con la siguiente reacción:

OHOSHSO 2

2

2

1

2 22

Pag. Nº 15

4.1.3 Energía libres estándar de formación (ΔG) La energía libre estándar de formación se obtiene a partir de la medición de

constantes de equilibrio, como también es posible calcularla a partir de la

energía estándar molar(μ0) de los compuestos individuales, que viene a ser la

diferencia de la energía estándar molar de los productos y los reactantes. Se

asigna un valor de cero a la energía libre de los elementos, en su estado de

agregación estable, a 25°C y a 1Atm. de presión.

0

0)( g 0

0)( l 0

0)( S

4.1.4 Equilibrio entre gases ideales y fases condensadas puras Si las sustancias que participan en el equilibrio químico se encuentran en mas de

una fase, el equilibrio es heterogéneo. Si todas las sustancias se encuentran

presentes en una fase simple, el equilibrio es homogéneo. Si además de gases,

una reacción envuelve uno ó más líquidos ó sólidos puros, la expresión para la

constante de equilibrio se determina:

Considerando la reacción

)(2)()(2)(22

1LSgg OHSOSH

La condición de equilibrio es:

0)2

1(

222 eqOSHOHS

La condición de equilibrio será:

2/1

22

00 OSHRTLnG

0

)(

0

)(

00

)(

0

222 2

1gOHgSHOHsSG

0

)(sS =0 0

)(2 lOH =0

)(2)()(2)(22

1lsgg OHSOSH

Pag. Nº 16

7982.48892.76902.560 G Kcal/mol Reacción espontánea.

0=-48.7982-RTLnKP

RTLnK P

7982.48

Kmol

calR

0*987.1 KT 029827325

5.35298*987.1*303.2

1000*7982.48

PLogK

KP = 3.16*10-36

4.1.5 Requerimiento de oxigeno para la oxidación del sulfuro de hidrógeno

El requerimiento de oxigeno para la oxidación del H2S existente es calculado de

la ecuación estequeométrica: 2 mg/l de H 2S es oxidado por 1 mg/l de O2.

4.2 PROCESO Y TASA DE PRODUCCIÓN DE SULFUROS Pomeroy ha propuesto la siguiente relación empírica, para la predicción de la

tasa de producción de sulfuro, expresada en forma de flujo desde la capa

biológica:

sg = Tasa de producción de sulfuro de hidrogeno expresada

como flujo desde la capa biológica, gr/ m2.h

M = Coeficiente medido del flujo de sulfuro, m/h DBOE = Coef. De la DBO5 efectiva(Demanda biológica de oxigeno

a 5 días y 20 ºC), gr/m3

)(DBOEMsg

20

5 )07.1( TDBODBOE

OHSOSH 2222

1

Pag. Nº 17

1.07 = coef. de Temperatura

T = Temperatura

M = 1*10-3 m/h para alcantarillas a sección llena

M = 0.32*10-3 m/h, para circulación a sección parcialmente llena

Tasa de producción de sulfuro en alcantarillas a sección llena:

4.3 CRITERIOS PARA EL CALCULO DEL SULFURO DE HIDRÓGENO EN

LAS ALCANTARILLAS

1.Tasa de variación de la concentración de sulfuros en el elemento del agua

residual (hm

grrsg

*3 ), causada por la producción de estos en la película

biológica.

AL

PLr sgsg

)*

biológica( película laen

flujo,un como expresada sulfuros, de producción de Tasa

2 hm

gr

sg

20

5

3 )07.1(10*1 T

sg DBO

Pag. Nº 18

PL = superficie de difusión de los sulfuros

AL = Volumen del liquido hacia el que se difunden los sulfuros

P = Perímetro mojado

L = Longitud del elemento

A = Área de sección transversal

2.Tasa de variación de la concentración de sulfuros originada por la producción

de estos en el alcantarillado a tubo lleno.

Producción de Prod. de sulfuros Prod. De sulfur Sulfuro de hidrogeno = por la película + en el seno del Biológica liquido ó agua residual

(1+1.57R) = Factor para la producción de sulfuros en el seno del agua

residual R = A / P = D/4

1 RA

Pr sgsgsg

11 )57.11( RRRr sgsgsg

120

5

3120

5

3 )57.11()07.1(10)07.1(10 RRDBORDBOr TT

sg

)57.12()07.1(10 120

5

3 RRDBOr T

sg

11 )57.11( RRRr sgsgsg

Pag. Nº 19

Donde, s : concentración de H2S(mg/l)

DBO : Demanda bioquímica de oxigeno en el desagüe(mg/l)

T : temperatura(°C)

D : diámetro de la tubería(m)

5. PROCESOS BIOLÓGICOS EN TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES 5.1 REACTOR BILOGICO CONTINUO EN TANQUE AGITADO Velocidad de consumo de sustrato:

Velocidad especifica de consumo de sustrato

)4

57.12()07.1(104 20

5

3 DDBO

Dr T

sg

D

DDBO

dt

ds T )393.02()07.1(004.0 20

5

V,

Se

XV,A Qo, So Qo, Se

V

SeSoQo

dt

ds )(

)()/(

)/(

*,

)(

*,

)()(

,

1)(

,

1

ddeMLVSSlmg

midadeDBOconsulmg

ThaXv

SeSoq

ThaXv

SeSo

dt

ds

aXvdt

ds

aXvq

Pag. Nº 20

suponiendo que el consumo de sustrato sigue la cinética de primer orden

kSeThaXv

SeSoq

)*,(

)(

La ecuación anterior indica que la velocidad específica de consumo de sustrato

es proporcional a la concentración de sustrato (cinética de primer orden)

5.2 COMPARACIÒN DEL RENDIMIENTO EN EL CONSUMO DE LA DBO

EN LOS REACTORES DE FLUJO PISTON Y REACTOR DE FLUJO CONTINUO EN TANQUE AGITADO

Normalmente se utiliza la cinética de reacción de primer orden para describir un

comportamiento del reactor biológico en continuo, la comparación se hará

suponiendo que el consumo de la DBO sigue ese mecanismo.

El rendimiento en el consumo de la DBO para los reactores, puede hacerse

comparando los tiempos de residencia requeridos ( Th ) para cada uno de estos

modelos de reactor, con el objeto de alcanzar la reducción de la concentración

de DBO en el afluente(So) hasta un valor especificado (Se) para el efluente.

A continuación se deducen las expresiones de Th =f( So,Se) para ambos

reactores.

1.- Th para el reactor de flujo continuo en tanque agitado

aXv

Kk

ThaXv

SeSoKSe

aXvq

KSedt

ds

,

)*,(

)()

,

1(

KSedt

ds

dtds

SeSoTh

)/(

)(

1

1)(

Se

So

kTh

KSe

SeSo

Pag. Nº 21

2.-Th para el reactor de flujo pistón

KSdt

ds

v

dxdt

dt

dxv

KS

dsdt

A

QovAvQo *

KS

ds

Qo

Adx

Se

So

lx

xKS

ds

Qo

Adx

0

Se

SoLn

KL

Qo

A 1 Se

SLn

KTh 01

Qo

Adxt

x=L

Qo

A

Qo

x dx

So S S - dS Se

Pag. Nº 22

5.3 PARAMETROS BIOCINETICOS EN UN REACTOR BILOGICO AEROBIO

5.3.1 METABOLISMO CELULAR Parte del sustrato , después de haber sido consumido como alimento por los

microorganismos, se utiliza para sintetizar nuevas células de microorganismos,

lo que conduce a un aumento de la biomasa, esta síntesis corresponde a la fase

de síntesis. Para el caso de la lactosa. Esta síntesis corresponde a:

Peso Molecular: 150 113(MLVSS)

5.3.2 METABOLISMO ENERGETICO

El sustrato que no ha sido utilizado para la síntesis celular , se oxida siendo los

productos finales fundamentalmente CO2 y H2O.

2.-Metabolismo energético Oxidación del sustrato para proporcionar la energía de mantenimiento.

Productos finales: CO2 ,H2O , ,N2 , P..

Productos Finales : CO2, H2O ,NH3 , P Productos no biodegradables

Nuevas células

Sustrato (ej. Lactosa)

Fase de respiración endógena

Suministro de la energía de mantenimiento cuando el sustrato se agota

1.-Célula / metabolismo Fase de síntesis

Parámetros de diseño

yy_

,

Parámetros de diseño Kd, b

Parámetros de diseño: a

27525 NOHCOCH SINTESIS

Pag. Nº 23

a) Oxidación del sustrato( caso de la lactosa)

Peso Molecular: 30 32

b) Fase de respiración endógena: Bajo estas condiciones se oxida materia

celular para satisfacer las necesidades energéticas y de mantenimiento, en

consecuencia la cantidad de biomasa se reducirá. suponiendo como formula

química de los VSS, C5H7NO2, la oxidación celular correspondiente a la

respiración endógena viene dada por:

OHNHONOHC 232275 25

Pesos moleculares: 113 160

En general en la degradación aeróbica de los sustratos orgánicos,

aproximadamente los 2/3 del sustrato consumido se oxidan para satisfacer las

necesidades energéticas mientras que 1/3 se convierte en biomasa.

5.3.4 DEFINICIÓN DEL PARÁMETROS DEL METABOLISMO CELULAR

1.- Parámetro

Y

Fracción de sustrato consumido que se utiliza para la síntesis celular 35.0(

Y

en el ejemplo de la lactosa)

Y

= Kg de sustrato consumido utilizado para la síntesis / Kg de sustrato total

consumido.

= Kg DBO consumida para síntesis / Kg DBO Total consumida.

OHCOOOCH 2222

Pag. Nº 24

= Kg DQO consumida para síntesis / Kg DQO Total consumida

= Kg DTeO consumida para síntesis / Kg DTeO Total consumida

2.- Parámetro Y

Representa la producción de lodo biológico por kilogramo de sustrato total consumido

Y Kg de MLVSS producidos / Kg de sustrato total consumido

La relación entre

YY , para el ejemplo de la lactosa es:

YY (113/150)

Y =Y (150/113)

5.3.5 DEFINICIÓN DEL PARÁMETRO a (METABOLISMO ENERGÉTICO

MEDIANTE OXIDACIÓN DEL SUSTRATO) Fracción del sustrato consumido utilizado para la producción de energía

mediante la oxidación del sustrato (a = 0.65 en el ejemplo de la lactosa)

Ya0.1 Para el ejemplo de la Lactosa:

0.1)113/150( aY

a = Kg de sustrato consumido utilizado para el metabolismo energético / Kg de

sustrato total consumido

= Kg DBO consumida para metabolismo energético / Kg DBO Total

consumida.

= Kg DQO consumida para metabolismo energético / Kg DQO Total

consumida

Pag. Nº 25

= Kg DTeO consumida para metabolismo energético / Kg DTeO Total

consumida

5.3.6 DERIVACIÓN DEL FACTOR 1.42

El factor 1.42 es de aplicación de a todos los sustratos, siempre y cuando se

tome C5H7NO2 como formula empírica media de los vss. considerando el ejemplo

de la lactosa:

OHCOOOCH 2222 555)(5

Peso molecular:150 160

275

sin

2 )(5 NOHCOCH tesis

Peso molecular: 150 113

(150/30)(32/30)=1.42

[5(30)]/113 * 32/30=1.42

5*M/113 * 32/M=(5*32)/113=1.42

5.3.7 PARÁMETROS DE DISEÑO CORRESPONDIENTE A LA

RESPIRACIÓN ENDOGENA

Suponiendo que la fórmula química de los VSS es C5H7NO2, la oxidación de las

células correspondiente a la respiración endógena viene dada:

OHNHCOONOHC 2322275 255

1.- Definición del Parámetro Kd ( Tiempo-1)

Pag. Nº 26

se define como la fracción de VSS por unidad de tiempo oxidada durante el

proceso de respiración endógena .

Kd = Kg VSS oxidados / (d)(Kg VSS en el reactor)

Kg / (d) de VSS oxidados = Kd (Kg VSS en el reactor)

(Respiración endógena)

Los VSS presentes en el reactor continuo en cualquier momento, suponiendo la

operación en régimen estacionario:

Kg VSS en el reactor = Xv,a V

Kg/d de VSS oxidado = Kd Xv,a V

Respiración endógena

2.- Definición del parámetro b (Tiempo-1)

Se define como los kilogramos de oxigeno utilizado por día por kilogramo de

VSS en el reactor en el proceso de respiración endógena:

KgdKgOb )(/(2 VSS en el reactor)

KgbdKgO ()/(2 VSS en el reactor)

Respiración endógena

bdKgO )/(2 Xv,a V

Respiración endógena

Suponiendo que la formula empírica de VSS es C5H7NO2, obteniéndose la

relación :

KgKgOKb d // 2 VSS oxidado

Pag. Nº 27

42.1/ dKb

Por consiguiente se consumen 1.42 Kg de oxigeno para oxidar 1Kg de VSS.

5.3.8 BALANCE DE MATERIA PARA DETERMINAR EL CONSUMO DE

OXIGENO

Se requiere oxigeno con dos fines:

1.-Oxidar el sustrato con el objeto de proporcionar energía a las células y 2.-En

el proceso de respiración endógena.

1.-Oxigeno requerido para oxidar el sustrato

0002 )(/ QaSQSSadKgO re

(Oxidación del sustrato)

Sr = So – Se = sustrato total consumido.

Si:

DBOa Kg O2( en la oxidación de sustrato) / (Kg DBO total consumida)

Sr = mg / l de DBO consumida.

Qo = m3 / s

Entonces:

Kg O2/d = 86.4 a Sr Qo

Para energía.

2.- Oxigeno requerido en la respiración endógena

Si:

))(/(2 KgVSSdKgOb

Pag. Nº 28

lmgX av /, de VSS

V = volumen del reactor en m3

Entonces:

Kg O2 / d = b Xv,a V * 10-3

Respiración endógena

En resumen: El consumo total de oxigeno viene dado por

dKgO /2 dKgO /2 + dKgO /2

Para la oxidación de sustrato Respiración endógena

VbXQaSVbXQSSadKgO aVraVe ,0,002 )(/

5.3.9 BALANCE DE MATERIA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA

PRODUCCIÓN NETA DE BIOMASA(VSS)

1.- Biomasa producida por consumo de sustrato

Kg / d de VSS producido = Y(So – Se)Qo = Y Sr Qo

Si:

Y = Kg de VSS producidos / Kg de DBO total consumida

Sr = mg / l de DBO consumida

Qo = m3 /s

Entonces: Kg / d de VSS producido = 86.4 Y Sr Qo

2.-biomasa perdida por la respiración endógena

Kg /d de SSV oxidado = Kd Xv,Av

Pag. Nº 29

Respiración endógena

Si:

Kd = Kg VSS oxidado / (d)(Kg VSS)

Xv,a = mg / l de VSS en el reactor

V = volumen del reactor m3

Entonces:

Kg VSS oxidado / d = Kd Xv,a V 10-3

En resumen:

Kg VSS / d = Kg /d de VSS producido – Kg de VSS oxidado

(producción neta) (respiración endógena)

ó

Kg VSS / d = Xv = Y(So – Se)Qo – Xv,a V = YsrQo – Kd Xv,a V

6. DIMENSIONAMIENTO DE DOS LAGUNAS AIREADAS

MECÁNICAMENTE EN SERIE: MEZCLA COMPLETA Y MEZCLA PARCIAL

Afluente Efluente Q,S0 Q, S1, XV, a(1) Q,S1 ,XV,a(1) Q,Se, XV,a(2) Q,Se, XV,a(2)

Laguna aerobia Laguna facultativa

eaV

e

d

TSkX

SS

kYkSt

)2(,

1

1

1

01

)( )2(,

2

11

eAVd

T

SkXkYkS

Yk

dS

dt

Pag. Nº 30

Con esta ecuación se determina la concentración media de la DBO5 (S1), a partir

de ahí estimar los tiempos de detención t1, t2 de las lagunas aerobias con mezcla

completa y facultativa.

6.1. LAGUNAS AIREADAS DE MEZCLA COMPLETA.

Se dimensiona de acuerdo con la ecuación:

de kYkSt

11

Tiempo de detención en LAMC (días)

tk

SSYX

d

eav

1

)( 0)1(,

SSV de la laguna y del efluente(mg/l)

)1(,

/ 54.0 avee XSS Concentración real de la DBO5 en el

efluente(mg/l)

100*0

/

0

S

SSE e Reducción real de la DBO5 en el

efluente(mg/l)

1*tQV med Volumen de la laguna(m3)

VbXQSSaO avmede )1(,02 )( Oxigeno necesario(kg/día)

6.2. LAGUNAS AIREADAS DE MEZCLA PARCIAL (FACULTATIVAS).

Se dimensionan con la ecuación:

eav

e

SkX

SSt

,

02

Tiempo de detención en laguna aireada

facultativa(días)

5.0

)2(,

1

Y

SX

Yk

kS

eaVd

Pag. Nº 31

)2(,)1(,1 avavn XXSX Sólidos totales en el efluente del sistema(mg/l)

1

)1(,

1)(, )(X

XXX

av

nnav Concentración de SSV en el efluente(mg/l)

)(85.0 )(,

/

navee XSS Conc. Real de DBO en el efluente del sistema

medQSSBO )( 212 Oxigeno necesario Kg/día

t = tiempo de detención de la laguna aireada facultativa, en días

k = tasa constante de primer orden de remoción del sustrato, l/mg.día.

Xv,a = concentración de sólidos suspendidos volátiles(SSVTA) en la

masa líquida de la laguna, en mg/l

S0 = concentración de la materia biodegradable en el afluente(DBO5,

DQO, COT), en mg/l.

Se = concentración de materia biodegradable en el efluente (DBO5,

DQO, COT), en mg/l.

Y = coeficiente de producción de lodos, en Kg SSVTA/Kg DBO5.

Kd = tasa constante relativa a la respiración endógena, día-1

S0 , Se = Conc. De la materia biodegradable(DBO5 )en el afluente y

efluente(mg/l)

Sn = Conc. de sólidos suspendidos no biodegradables en el

sistema(mg/l)

S/e = conc. real de DBO5 en el efluente del sistema.

B = Coef. Relativo a la cant. De oxigeno requerida para los sólidos

sedimentados en el fondo de la laguna aireada facultativa.

7. TRANSFERENCIA DE OXIGENO POR AIREADORES SUPERFICIALES La tasa de transferencia de oxigeno en el campo, N, es dada por la ecuación:

20

0 024.1* T

St

LSW

C

CCNN

Pag. Nº 32

N= Tasa de transferencia de oxigeno en el campo, Kg o2 /Kw.h

N 0= Tasa de transferencia de oxigeno mediante prueba en condiciones

estándar, a 20°C, y oxigeno disuelto igual a cero, varía entre 1.5 y 2.0, Kg o2

/Kw.h.

CSW = concentración de saturación del oxigeno en el agua pura a una

Temperatura dada, en mg/l.

CL = Concentración de oxigeno disuelto en las lagunas, varía de 0.5 a 2.0 mg/l

CSt = Concentración de saturación del oxigeno en el agua pura en condiciones

standard, en prueba de aireadores a 20°C y nmm, 9.17 mg/l.

T = Temperatura media anual.

pura agua elen O de ncia transferede Tasa

Residuales aguasen O de ncia transferede Tasa

2

2

Según Mara(1976), =0.7 para aguas residuales domésticas

pura agua elen Oión concentrac la de Saturación

residuales aguas lasen Oión concentrac la de Saturación

2

2

Según Mara (1976), = 0.9 para aguas residuales domésticas

Corrección de la concentración de saturación en el agua pura, Csw , a una

determinada temperatura, que debe hacerse en función de la altitud.

P

PPCC A

SWSW760

/

´

PA = Presión barométrica, en mm Hg.

P = Presión de vapor de agua saturada a temperatura de las aguas residuales,

en mm de Hg.

Pag. Nº 33

Potencia Total necesaria( Kw ):

N

OPt

24

10* 3

2

Potencia unitaria de aireación( W/m3 ):

V

PP t

t

310*

8. CRITERIOS PARA EL CALCULO DE LA DEMANDA DE OXIGENO EN

TUBERÍA DE CONDUCCIÓN A TUBO LLENO.

Esta basado en los estudios realizados por A. C. Boon, C. F. Skellett, S.

Newcombe, J. G. Jones y C. F. Foster ( Centro de Investigación del Agua,

Stevenage).

Los estudios se realizaron en la tubería de impulsión de desagüe de la ciudad de

Bath. El desagüe de la ciudad de Bath, fluye bajo gravedad a través del sistema

de alcantarillado a la estación central de bombeo de Twerton y desde allí por una

distancia de 8.16 Km. , 0.75 m de diámetro de tubería de impulsión, para su

tratamiento en una Planta de Filtro biológico en Saltford.

Los ensayos de estudio permiten determinar, que el equipo de inyección de

oxigeno sería un inyector de boquilla fina y las velocidades de flujo en la tubería

por debajo de 0.60 m/s, daría lugar a la estratificación de la concentración de

oxigeno, velocidades alrededor ó mayores de 1 m/s son las que garantizan la

mezcla homogénea de oxigeno en la tubería de conducción y esto es coherente

Pag. Nº 34

dado que se encuentra dentro de un régimen de flujo turbulento y que la

distribución de velocidades en la sección de la tubería es mas homogénea en

flujo turbulento que en flujo laminar.

8.1 DEMANDA DE OXIGENO POR LA PELÍCULA BIOLÓGICA ADHERIDA

A LA PARED INTERNA DE LA TUBERÍA (C1O = mg/l)

Boon sugiere que el desagüe aerobio en la tubería de conducción puede ser

considerado como un tratamiento de filtro biológico sumergido. La tasa total de

oxigeno disuelto del agua residual, tomado por la película biológica es en

promedio de 12 mg/l*h ó de 700 mg/m2*h a 15°C.

hm

mgC O

*

7001

22

para el tramo de tubería y flujo de agua residual se tiene2

1OC (mg/l):

15)072.1(7.012

T

OQ

DLC

8.2 DEMANDA DE OXIGENO POR LA POBLACIÓN BIOLÓGICA

SUSPENDIDA EN EL AGUA RESIDUAL A 15 °C (C 2 O = mg / l )

Pomeroy y Parkhurst, han mostrado que la tasa de oxigeno tomada por la

población biológica es baja para desagüe fresco, el cual se incrementa cuando el

desagüe es guardado por muchas horas, bajo condiciones anaeróbicas, siendo

tan alto como 8.5 mg/l*h, luego declina, como el descenso de la concentración

de la materia orgánica en el desagüe. La tasa de oxigeno tomado por la

población microbiológica del desagüe fresco (periodo de retención máximo de 2

horas) se encuentra dentro de 2 a 6 mg/l*h, para el éxito del tratamiento es

importante que la tasa tomada de oxigeno sea razonablemente alta.

Pag. Nº 35

Tabla Nº 5 - Cambio en la tasa de consumo de oxigeno con el tiempo, en

muestras aireadas de agua residual en el laboratorio

Grafico Nº 5

(Tomadas por Pomeroy y Parkhurst)

Tiempo de retención Tasa de consumo de OD Tasa de consumo de OD

h mg/l.h (curva 1) mg/l.h (curva 2)

0 0.94 4.38

4 4.06 7.19

8 7.81 8.44

12 7.81 6.56

16 5.94 4.69

20 3.13 3.13

24 2.19 2.19

CAMBIO EN LA TASA DE CONSUMO DE OXIGENO DE AGUA RESIDUAL

AEREADA EN EL LABORATORIO

0

2

4

6

8

10

0 4 8 12 16 20 24

TIEMPO DE RETENCION (h)

TA

SA

DE

CO

NS

UM

O D

E

OX

IGE

NO

(m

g/l

.h) Curva 1

Curva 2

Pag. Nº 36

hl

mgOC O

*

62 2

2

Para el tramo de tubería y flujo de agua residual se tiene2

2OC (mg/l) :

Q

LDC T

O4

)072.1(622

15

2

15)072.1( T = Factor de corrección de temperatura( T= temperatura en

°C)

D = Diámetro de la tubería en metros

L = Longitud de tubería en metros

Q = Caudal en m3/h

Por consiguiente la demanda de oxigeno total por la masa biológica es:

DesagûeOOO ODCCCT 22112

2OCT =15)072.1(

4

8.2 T

Q

DL+ Desagûe

T ODQ

LD

152

)072.1(4

6

2OCT = Desagûe

TT ODDQ

LD

Q

LD

152

152

)072.1(4

8.2)072.1(

4

6

Desagûe

T

O ODQ

LD

DCT

15

2

)072.1(4

)8.2

6(2

152

)072.1(4

62

2

T

OQ

LDC

Pag. Nº 37

9. CAMBIOS DE LA DBO, EN TUBERÍA DE CONDUCCIÓN DE AGUA

RESIDUAL, POR LA INYECCIÓN DE OXIGENO DE ALTA PUREZA ( GAS LICUADO)

Los ensayos de campo en una tubería de conducción de agua residual con la

finalidad de investigar el uso del oxigeno de alta pureza en el tratamiento del

desagüe de transito (desagüe crudo) y estancado(Tratamiento en procesos

biológicos subsecuentes como lodos activados, Lagunas aireadas, etc.) fue

realizado y los resultados se muestran en la tabla 6.

Los cambios en DBO registrados en las muestras de desagüe se encuentran

resumidos en la tabla 6, los resultados del desagüe crudo muestra una

considerable baja reducción en la DBO, que la muestra estancada, una posible

explicación tomada en consideración es, que al inicio de la tubería de

conducción los microorganismos están respirando en una tasa ilimitada por la

concentración de sustratos, mientras que en la misma muestra de desagüe al

final de la tubería de conducción los microorganismos están respirando a una

baja tasa, como consecuencia de la baja concentración de sustratos.

La reducción realizada en la DBO, de los desagües en la tubería de

conducción(desagüe crudo), es de 13 y 5 mg/l a la temperatura de 21 y 13°C

respectivamente, para la inyección de oxigeno de 35.43 y 33.77 mg/l el cual da

una relación de 0.5 y 0.13 mg de DBO / mg de O2 a 21 °C y 13 °C

respectivamente ( ver cuadro 7), por consiguiente la reducción de la DBO a

cualquier temperatura, es calculada mediante la siguiente ecuación:

21

2

)072.1(5.0*Re2

T

OmgO

mgDBOCTducciónDBO

donde: CTO2 =consumo total de oxigeno por la película biológica y masa

biológica en suspensión mg O2/l

T= Temperatura en °C

Pag. Nº 38

La reducción realizada en la DBO de los desagües estancados es lo mas

significativo desde, que en el se determina la efectividad de los tratamientos

biológicos subsecuentes( lagunas aireadas, filtros biológicos, etc). Muestras

tomadas durante el periodo de monitoreo( sin la inyección de oxigeno), muestra

un promedio de reducción de la DBO de 30 kg/h (19mg/l) solo en la parte que es

contabilizado la presencia de oxigeno equivalente a una tasa de 5 Kg/h. La

inyección de oxigeno incrementa la eliminación de la DBO en un promedio de

107 Kg/h y 67 Kg/h a la temperatura de 21 y 13°C respectivamente, restando la

eliminación de la DBO en el periodo de monitoreo se tiene que la reducción de la

DBO es de 77 y 37 Kg/h ó su equivalente en mg/l, para la temperatura de 21 y

13°C respectivamente, el cual corresponde para la inyección de oxigeno en las

tasas de 54 y 51 Kg/h. El cual da una relación de 1.43 a 0.73 mg de DBO / mg

de O2 a la temperatura de 21 y 13 °C respectivamente.

Pag. Nº 39

Tabla Nº 7 - Desagüe crudo

Tabla 6. Tratamiento de desagüe en la tubería de impulsión, promedio de las condiciones de

Operación rendimiento

Operación Rendimiento

Periodo Muestra

analizada

N° muestras

analizadas

flujo (m3/h)

Tasa de inyección

de oxigeno (Kg/h)

Temperatura °C

Cambio en DBO del desagüe

a través de la tubería

Estación de

bombeo

Planta de tratamiento

mg/lt % Kg/h

Muestreado 15/3/75 - 16/6/75

Desagüe crudo

26 1373 0 14 14 3 1 3

desagüe estancado

Inyección 13/6/75 - 16/9/75

Desagüe crudo

23 1524 54 21 21 -13 -6 -21

Desagüe estancado

-70 -23 -107

Muestreado 11/9/75 - 16/12/75

Desagüe crudo

24 1640 0 14 14 3 1 4

desagüe estancado

-19 -9 -30

Inyección 17/11/75 -

16/3/76

Desagüe crudo

17 1510 51 13 13 -5 -13 -11

Desagüe estancado

-39 -14 -67

" + el valor representa que no hay disminución." "- el valor representa disminución"

T °C D (m) L(m) Q(m3/h) cons. De O2 cambio DBO cambio DBO

mg DBO/ mg O2 Kg/h mg/l mg/l Kg/h

21 0.75 8160 1524 54 35.43 13.00 21.00 0.50

13 0.75 8160 1510 51 33.77 5.00 11.00 0.13

Pag. Nº 40

10. SOLUBILIDAD DEL OXIGENO Para definir el factor de solubilidad de un gas en agua, se necesita indicar

generalmente la temperatura, la presión parcial de equilibrio del gas soluto en la

fase gaseosa y la concentración del gas soluto en la fase líquida. (En realidad

debiera establecerse la presión total del sistema al igual que la presión parcial

del soluto, pero cuando la presión total solo es de unas pocas atmósferas, casi 5,

puede considerarse, independientemente de la presión total, la solubilidad para

una particular presión parcial del gas soluto). Este procedimiento de establecer la

temperatura, presión parcial del gas soluto en la fase gas y la concentración del

soluto en la fase líquida se emplea para sistemas en que no se verifica la Ley de

Henry.

Si se verifica la ley de Henry, se define la solubilidad dando la temperatura y la

constante, H, de dicha ley, en la que:

H= pa / xa = atm./ fracción molar del soluto en la solución.

La ley de Henry se verifica muy bien para muchos gases cuando la presión

parcial del soluto no excede de 1 atm. Para presiones parciales del gas soluto

mayores que 1 atm., H raramente es independiente de la presión parcial de

dicho soluto, y solo puede utilizarse un valor dado de H sobre un intervalo

estrecho de la presión parcial. Para definir la solubilidad del gas a estas

temperaturas más altas, hay que especificar la presión parcial del gas soluto así

Tabla Nº 8 - Desagüe estancado

T °C

D (m)

L(m)

Q(m3/h)

cons. De O2 cambio DBO cambio DBO mg DBO/ mg O2

Kg/h mg/l mg/l Kg/h

21 0.75 8160 1524 54 35.43 50.52 77.00 1.43

14 0.75 8160 1640 5 5.00 19.00 30.00

13 0.75 8160 1510 51 33.77 24.50 37.00 0.73

Pag. Nº 41

como la temperatura y el valor de H. En la tablas siguientes, si no se especifica

la presión parcial del gas soluto, solo podrán utilizarse con seguridad los valores

de H para presiones del gas soluto que no sean mayores de 1atm. Cuando se da

la presión parcial del gas soluto, podrán emplearse los valores de H no mayores

de alrededor de una atmósfera por encima y por debajo de la presión parcial

establecida.

Tabla Nº 9 – Constante de Henry - Hasta 1 Atm.

Tabla Nº 10 – Constante de Henry - Mayores a 1 Atm.

Presión P. H*104

mm de Hg. 23°C 25.9°C

800 4.79

900 4.58

2000 4.59 4.8

3000 4.6 4.83

4000 4.68 4.88

5000 4.73 4.92

6000 4.8 4.98

7000 4.88 5.05

8150 4.98

8200 5.16

Presión parcial hasta 1 Atm.

T °C H*104

0 2.55

5 2.91

10 3.27

15 3.64

20 4.01

25 4.38

30 4.75

35 5.07

40 5.35

Pag. Nº 42

1. La concentración de saturación del oxigeno de alta pureza (99.5%) en

mg/l en agua a la presión de 1atm. y 25°C de temperatura.

De acuerdo a la ley de presiones parciales de Dalton la presión ejercida por un

componente de una mezcla de gases es igual al producto de la presión total y el

porcentaje de volumen del componente en la mezcla.

atmatmVPP TO

995.0%5.99*1%*

Para la presión parcial de 1atm. y temperatura de 25°C de la tabla N° 9,

tenemos H=4.38*104

De la ley de Henry: 4

40 10*227.010*38.4

995.0

H

X P

Peso de un litro de agua: 1000gr

Número de moles de agua: mol

grn OH 6.55

18

10002

Número de moles de oxigeno: O

OHO

o

oOH

o

OX

nXn

nn

nX

1

* 2

2

4

4

4

10*63.1210*227.01

6.55*10*227.0

on

Peso de oxigeno en un volumen de un litro:

l

mgMnW

M

Wn oo 42.401000*32*10*63.12* 4

Pag. Nº 43

2. La concentración de saturación del oxigeno de alta pureza(99.5%) en

mg/l en agua a la presión de 2 atm. y 25°C de temperatura( El

Procedimiento de calculo para mayores presiones y temperaturas será

semejante al que se muestra)

Hg de mm 1512.4 760*1.99 oP-

De la tabla N° 10, por doble interpolación, el valor de H para las diferentes

presiones parciales y temperatura de 25°C, tenemos:

Presión T. Presión T. Presión P. H*104

Atm.. mm de Hg. mm de Hg. 23°C 25°C 25.9°C

1 760 756.2 4.38

800 4.79

900 4.58

2 1520 1512.40 4.5856 4.7306 4.7959

2000 4.59 4.7348 4.80

3 2280 2268.60 4.5927 4.7448 4.8133

3000 4.60 4.7586 4.83

4 3040 3024.80 4.6020 4.7601 4.8312

5 3800 3781.00 4.66248 4.8049 4.86905

4000 4.68 4.8179 4.88

6 4560 4537.20 4.7069 4.8405 4.9007

5000 4.73 4.8610 4.92

7 5320 5293.40 4.7505 4.8824 4.9417

6000 4.80 4.9241 4.98

8 6080 6049.60 4.8040 4.9320 4.9897

7000 4.88 4.9972 5.05

atmatmatmVPo TP 199.1%5.99*2%*

Pag. Nº 44

De la tabla anterior para La presión parcial de 1.99 Atm. ó 1512.4 mm Hg. y 25

°C, El valor de H es 4.7959*104. La fracción molar del oxigeno disuelto es:

4

410*42.0

10*7306.4

99.1

H

X PO

El numero de moles de oxigeno disuelto es:

442 10*38.236.55*10*42.01

*

O

OHOo

X

nXn

Peso de oxigeno en un volumen de un litro:

l

mgMnW

M

Wn oo 84.741000*32*10*38.23* 4

Tabla Nº 11- Solubilidad del Oxigeno

P. Total Atm.

P. Total mm Hg.

P. Parcial O2 mmHg

25°C

H*104 X*10-4 no*10-4 C mg/l

1 760 756.20 4.38 0.2272 12.6306 40.42

2 1520 1512.40 4.7306 0.4207 23.3888 74.84

3 2280 2268.60 4.7448 0.6291 34.9785 111.93

4 3040 3024.80 4.7601 0.8361 46.4882 148.76

5 3800 3781.00 4.8049 1.0354 57.5678 184.22

6 4560 4537.20 4.8405 1.2333 68.5737 219.44

7 5320 5293.40 4.8824 1.4266 79.3170 253.81

8 6080 6049.60 4.9320 1.6139 89.7349 287.15

Pag. Nº 45

Grafico Nº 6 - EFECTO DE LA PRESIÓN EN LA SOLUBILIDAD DEL OXIGENO DE GAS LICUADO A 25ºC

Grafico Nº 7 – EFECTO DE LA PRESIÓN EN LA SOLUBILIDAD DEL OXIGENO DE GAS LICUADO A 30ºC

020406080

100120140160180200220240260280300

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Presión(Atm)

So

lub

ilid

ad

(mg

/l)

020406080

100120140160180200220240260280300

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Presión(Atm)

So

lub

ilid

ad

(mg

/l)

Pag. Nº 46

PROPIEDADES FISICO - QUÍMICAS DEL OXIGENO

Peso molecular 32

Volumen Especifico, 21°C,1 atm 0.7556 m3/Kg(12.1pie3/lb)

Punto de ebullición a 1atm -183°C(-297.4°F)

Punto de congelamiento a 1atm -218.4°C(-361.1°F)

Gravedad especifica(aire=1) 1.1053

Gravedad Especifica, liquido a Temp. ebullición 1.14

Densidad, gas, 20°C, 1atm 1.429 gr/l

Temperatura Crítica -118.4°C(-181.1°F)

Presión Crítica 736.5 P.S.I.A(50.1 atm)

Densidad Crítica 0.41gr/cc

Calor Latente de vaporización a Temp. ebullición 51.0 Cal/gr

Calor Latente de fusión a Temp. fusión 3.3 Cal/gr

Calor especifico, gas, Cp, 15°C, 1atm 0.2177 cal/gr.°C

Calor especifico, gas, Cv, 15°C, 1atm 0.1554 cal/gr.°C

Razón de calor especifico, Cp/Cv, 15°C, 1atm 1.401

Conductividad térmica, gas, a 32°F 0.0142BTU/(hr).(pie2).(°F/pie)

Viscosidad, gas, 20°C 0.206 Centipoise

Solubilidad en agua a 32°F 1volumen/32 volumenes

Pag. Nº 47

11. DETERMINACIÒN DEL CAUDAL Y CARACTERISTICAS FISICO, QUIMICAS Y BIOLOGICAS DEL COLECTOR CIRCUNVALACIÒN

11.1 PRIMER AFORO DEL COLECTOR CIRCUNVALACION Ø 1300 mm – Tabla 12 Ubicación: Av. Geronimo de Aliaga - Parque - Punto de Derivación "B" - Stgo. Surco Fecha: 11 y 12/12/2000

Pendiente Colector: 0.01766 n (Manning): 0.013

Tiempo Nivel (cm) Caudal (m3/s) Tiempo Nivel (cm) Caudal (m3/s) Tiempo Nivel (cm) Caudal (m3/s)

10:00a.m. 36.292 1.092 03:05p.m. 37.430 1.160 08:10p.m. 33.657 0.942

10:05a.m. 36.438 1.101 03:10p.m. 37.335 1.154 08:15p.m. 33.563 0.936

10:10a.m. 36.512 1.105 03:15p.m. 37.287 1.151 08:20p.m. 33.266 0.920

10:15a.m. 36.003 1.075 03:20p.m. 37.503 1.164 08:25p.m. 33.301 0.922

10:20a.m. 35.549 1.049 03:25p.m. 36.865 1.126 08:30p.m. 33.094 0.911

10:25a.m. 36.260 1.090 03:30p.m. 36.856 1.125 08:35p.m. 33.389 0.927

10:30a.m. 36.509 1.105 03:35p.m. 36.191 1.086 08:40p.m. 33.445 0.930

10:35a.m. 36.716 1.117 03:40p.m. 36.933 1.130 08:45p.m. 32.946 0.903

10:40a.m. 36.111 1.081 03:45p.m. 36.982 1.133 08:50p.m. 32.409 0.874

10:45a.m. 35.858 1.067 03:50p.m. 36.397 1.098 08:55p.m. 32.044 0.854

10:50a.m. 35.822 1.064 03:55p.m. 36.553 1.107 09:00p.m. 32.315 0.869

10:55a.m. 36.109 1.081 04:00p.m. 36.324 1.094 09:05p.m. 32.241 0.865

11:00a.m. 36.243 1.089 04:05p.m. 36.549 1.107 09:10p.m. 32.090 0.857

11:05a.m. 36.285 1.092 04:10p.m. 36.075 1.079 09:15p.m. 32.500 0.879

11:10a.m. 36.249 1.089 04:15p.m. 35.575 1.050 09:20p.m. 33.029 0.907

11:15a.m. 36.597 1.110 04:20p.m. 36.033 1.077 09:25p.m. 32.684 0.888

11:20a.m. 36.866 1.126 04:25p.m. 36.052 1.078 09:30p.m. 32.384 0.872

11:25a.m. 36.192 1.086 04:30p.m. 35.645 1.054 09:35p.m. 32.512 0.879

11:30a.m. 36.392 1.098 04:35p.m. 36.110 1.081 09:40p.m. 32.285 0.867

11:35a.m. 36.373 1.097 04:40p.m. 35.581 1.050 09:45p.m. 32.176 0.861

11:40a.m. 36.283 1.091 04:45p.m. 35.055 1.020 09:50p.m. 31.779 0.840

11:45a.m. 36.053 1.078 04:50p.m. 34.424 0.984 09:55p.m. 31.781 0.840

11:50a.m. 35.881 1.068 04:55p.m. 35.236 1.031 10:00p.m. 32.554 0.882

11:55a.m. 36.181 1.085 05:00p.m. 35.295 1.034 10:05p.m. 32.134 0.859

12:00p.m. 36.365 1.096 05:05p.m. 35.130 1.024 10:10p.m. 32.193 0.862

12:05p.m. 36.307 1.093 05:10p.m. 35.383 1.039 10:15p.m. 32.281 0.867

12:10p.m. 36.702 1.116 05:15p.m. 35.073 1.021 10:20p.m. 32.245 0.865

12:15p.m. 36.646 1.113 05:20p.m. 34.796 1.005 10:25p.m. 32.042 0.854

12:20p.m. 36.470 1.102 05:25p.m. 34.707 1.000 10:30p.m. 32.137 0.859

12:25p.m. 36.999 1.134 05:30p.m. 34.613 0.995 10:35p.m. 32.444 0.876

12:30p.m. 36.986 1.133 05:35p.m. 34.622 0.996 10:40p.m. 32.923 0.901

12:35p.m. 36.534 1.106 05:40p.m. 34.261 0.975 10:45p.m. 32.814 0.895

12:40p.m. 36.734 1.118 05:45p.m. 34.861 1.009 10:50p.m. 32.519 0.880

12:45p.m. 36.370 1.097 05:50p.m. 34.863 1.009 10:55p.m. 33.261 0.920

12:50p.m. 36.841 1.124 05:55p.m. 35.806 1.063 11:00p.m. 33.161 0.914

12:55p.m. 36.410 1.099 06:00p.m. 35.107 1.023 11:05p.m. 32.561 0.882

01:00p.m. 36.716 1.117 06:05p.m. 34.996 1.017 11:10p.m. 32.222 0.864

01:05p.m. 36.831 1.124 06:10p.m. 35.057 1.020 11:15p.m. 32.046 0.854

01:10p.m. 36.762 1.120 06:15p.m. 35.456 1.043 11:20p.m. 32.305 0.868

01:15p.m. 36.473 1.103 06:20p.m. 35.487 1.045 11:25p.m. 31.723 0.837

01:20p.m. 36.572 1.108 06:25p.m. 35.241 1.031 11:30p.m. 32.273 0.866

01:25p.m. 37.091 1.139 06:30p.m. 35.605 1.052 11:35p.m. 31.486 0.825

01:30p.m. 36.579 1.109 06:35p.m. 36.611 1.111 11:40p.m. 31.362 0.819

01:35p.m. 36.944 1.131 06:40p.m. 36.186 1.086 11:45p.m. 30.826 0.791

01:40p.m. 36.661 1.114 06:45p.m. 36.035 1.077 11:50p.m. 30.995 0.800

01:45p.m. 36.613 1.111 06:50p.m. 36.129 1.082 11:55p.m. 30.702 0.785

01:50p.m. 36.536 1.106 06:55p.m. 36.158 1.084 12:00a.m. 30.484 0.773

01:55p.m. 36.744 1.119 07:00p.m. 35.839 1.065 12:05a.m. 29.988 0.749

02:00p.m. 36.882 1.127 07:05p.m. 35.523 1.047 12:10a.m. 29.620 0.730

02:05p.m. 36.623 1.111 07:10p.m. 35.265 1.032 12:15a.m. 29.065 0.703

02:10p.m. 36.979 1.133 07:15p.m. 34.977 1.016 12:20a.m. 29.110 0.705

02:15p.m. 36.867 1.126 07:20p.m. 34.483 0.988 12:25a.m. 29.102 0.705

02:20p.m. 36.842 1.124 07:25p.m. 34.773 1.004 12:30a.m. 28.566 0.679

02:25p.m. 36.610 1.111 07:30p.m. 34.626 0.996 12:35a.m. 28.332 0.668

02:30p.m. 36.486 1.103 07:35p.m. 33.990 0.960 12:40a.m. 27.710 0.639

02:35p.m. 36.930 1.130 07:40p.m. 33.997 0.960 12:45a.m. 27.545 0.631

02:40p.m. 37.175 1.144 07:45p.m. 33.986 0.960 12:50a.m. 27.616 0.634

02:45p.m. 37.280 1.151 07:50p.m. 34.001 0.961 12:55a.m. 27.528 0.630

02:50p.m. 38.100 1.200 07:55p.m. 33.430 0.929 01:00a.m. 27.279 0.619

02:55p.m. 38.012 1.195 08:00p.m. 34.020 0.962 01:05a.m. 27.529 0.630

03:00p.m. 37.792 1.182 08:05p.m. 33.897 0.955 01:10a.m. 27.291 0.619

Pag. Nº 48

Tabla – 12A

Ubicación: Av. Geronimo de Aliaga - Parque - Punto de Derivación "B" - Stgo. Surco Fecha: 11 y 12/12/2000

Pendiente Colector: 0.01766 n (Manning): 0.013

Tiempo Nivel (cm) Caudal (m3/s) Tiempo Nivel (cm) Caudal (m3/s)

01:15a.m. 27.101 0.611 06:20a.m. 26.712 0.593

01:20a.m. 26.630 0.590 06:25a.m. 26.329 0.576

01:25a.m. 27.298 0.620 06:30a.m. 26.712 0.593

01:30a.m. 27.852 0.645 06:35a.m. 27.471 0.628

01:35a.m. 26.465 0.582 06:40a.m. 27.858 0.646

01:40a.m. 26.949 0.604 06:45a.m. 28.437 0.673

01:45a.m. 27.199 0.615 06:50a.m. 27.871 0.646

01:50a.m. 26.731 0.594 06:55a.m. 28.219 0.663

01:55a.m. 26.232 0.572 07:00a.m. 28.168 0.660

02:00a.m. 26.259 0.573 07:05a.m. 28.687 0.685

02:05a.m. 26.538 0.585 07:10a.m. 29.287 0.714

02:10a.m. 26.250 0.573 07:15a.m. 30.636 0.781

02:15a.m. 26.161 0.569 07:20a.m. 31.145 0.807

02:20a.m. 26.164 0.569 07:25a.m. 31.156 0.808

02:25a.m. 26.073 0.565 07:30a.m. 32.322 0.869

02:30a.m. 25.882 0.557 07:35a.m. 33.502 0.933

02:35a.m. 26.069 0.565 07:40a.m. 34.042 0.963

02:40a.m. 25.787 0.552 07:45a.m. 34.928 1.013

02:45a.m. 25.629 0.546 07:50a.m. 35.098 1.023

02:50a.m. 25.530 0.541 07:55a.m. 35.042 1.019

02:55a.m. 25.809 0.553 08:00a.m. 36.075 1.079

03:00a.m. 25.254 0.530 08:05a.m. 36.466 1.102

03:05a.m. 25.415 0.536 08:10a.m. 36.701 1.116

03:10a.m. 24.922 0.515 08:15a.m. 37.244 1.149

03:15a.m. 25.035 0.520 08:20a.m. 37.496 1.164

03:20a.m. 24.723 0.507 08:25a.m. 37.899 1.188

03:25a.m. 25.053 0.521 08:30a.m. 37.713 1.177

03:30a.m. 24.615 0.503 08:35a.m. 37.563 1.168

03:35a.m. 24.490 0.497 08:40a.m. 37.629 1.172

03:40a.m. 24.967 0.517 08:45a.m. 37.793 1.182

03:45a.m. 25.054 0.521 08:50a.m. 38.309 1.213

03:50a.m. 24.839 0.512 08:55a.m. 38.380 1.218

03:55a.m. 24.674 0.505 09:00a.m. 38.240 1.209

04:00a.m. 24.477 0.497 09:05a.m. 38.029 1.196

04:05a.m. 24.763 0.509 09:10a.m. 38.507 1.225

04:10a.m. 25.576 0.543 09:15a.m. 38.171 1.205

04:15a.m. 25.921 0.558 09:20a.m. 38.150 1.204

04:20a.m. 25.724 0.550 09:25a.m. 38.342 1.215

04:25a.m. 25.813 0.554 09:30a.m. 37.839 1.185

04:30a.m. 25.732 0.550 09:35a.m. 38.015 1.195

04:35a.m. 26.068 0.565 09:40a.m. 37.561 1.168

04:40a.m. 25.963 0.560 09:45a.m. 37.677 1.175

04:45a.m. 25.489 0.540 09:50a.m. 37.555 1.167

04:50a.m. 25.167 0.526 09:55a.m. 37.714 1.177

04:55a.m. 25.306 0.532

05:00a.m. 26.141 0.568

05:05a.m. 26.032 0.563

05:10a.m. 26.417 0.580

05:15a.m. 26.147 0.568

05:20a.m. 25.636 0.546

05:25a.m. 25.268 0.530 RESUMEN

05:30a.m. 24.973 0.518

05:35a.m. 24.969 0.517 Caudal Valor Unidad

05:40a.m. 25.500 0.540 Qmin 0.497 m3/s

05:45a.m. 25.397 0.536 Qprom 0.899 m3/s

05:50a.m. 25.707 0.549 Qmax 1.225 m3/s

05:55a.m. 25.654 0.547

06:00a.m. 25.655 0.547

06:05a.m. 25.790 0.553

06:10a.m. 26.354 0.577

06:15a.m. 26.965 0.605

Pag. Nº 49

AFORO DEL COLECTOR CIRCUNVALACION- GRAFICO 8Ubicación: Av. Geronimo de Aliaga - Parque - Punto de Derivación "B" - Stgo. Surco

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

10:0

0a.m

.

10:4

0a.m

.

11:2

0a.m

.

12:0

0p.m

.

12:4

0p.m

.

01:2

0p.m

.

02:0

0p.m

.

02:4

0p.m

.

03:2

0p.m

.

04:0

0p.m

.

04:4

0p.m

.

05:2

0p.m

.

06:0

0p.m

.

06:4

0p.m

.

07:2

0p.m

.

08:0

0p.m

.

08:4

0p.m

.

09:2

0p.m

.

10:0

0p.m

.

10:4

0p.m

.

11:2

0p.m

.

12:0

0a.m

.

12:4

0a.m

.

01:2

0a.m

.

02:0

0a.m

.

02:4

0a.m

.

03:2

0a.m

.

04:0

0a.m

.

04:4

0a.m

.

05:2

0a.m

.

06:0

0a.m

.

06:4

0a.m

.

07:2

0a.m

.

08:0

0a.m

.

08:4

0a.m

.

09:2

0a.m

.

TIEMPO

CA

UD

AL

(m

3/s

)

Pag. Nº 50

11.2 SEGUNDO AFORO Y ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS FISICO - QUIMICAS DEL AGUA RESIDUAL, EN COLECTOR CIRCUNVALACIÒN (Pto. B)

El Colector Punto B, se encuentra ubicado en el distrito de Santiago de surco, en

el Parque Coronel FAP Marco Antonio Schenone Oliva.

FECHA: DICIEMBRE DEL 2001

En el Colector (Punto B) se encontró con una Carga orgánica aplicada de 33,084

Kg DBO/día, con una demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) promedio 341.78

mg/l y sólidos suspendidos de 204.53 mg/l

TABLA N° 13 CARACTERISTICAS FISICO - QUÍMICAS

HORA CAUDAL

lps DBO5 mg/l

DQO mg/l

SS mg/l

SSF mg/l

SSV mg/l

9 1520 280.77 825.00 335.00 25.00 310.00

11 1464 349.43 722.00 240.00 4.00 236.00

13 1418 314.65 831.00 235.00 15.00 220.00

15 1650 281.73 719.00 220.00 10.00 210.00

17 1463 340.79 734.00 250.00 15.00 235.00

19 1371 389.20 598.00 230.00 15.00 215.00

21 1133 282.70 647.00 191.30 10.90 180.40

23 848 758.39 850.00 202.50 2.50 200.00

1 753 298.19 676.00 152.50 2.50 150.00

3 511 297.22 612.00 80.60 11.10 69.50

5 500 158.78 446.00 120.00 10.00 110.00

7 813 349.51 770.00 197.50 5.00 192.50

Máximo 1650 758.39 850.00 335.00 25.00 310.00

Promedio 1120 341.78 702.50 204.53 10.50 194.03

Mínimo 500 158.78 446.00 80.60 2.50 69.50

Pag. Nº 51

GRAFICO N° 9

GRAFICO N° 10

VARIACIÓN DE DBO Y DQO EN EL COLECTOR CIRCUNVALACIÒN (Pto.B)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7

HORAS

DB

O5

(m

g/l

)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DQ

O (

mg

/l)

DBO5

mg/l

DQO

mg/l

VARIACIÓN DEL CAUDAL, DBO5 y SS EN EL COLECTOR

CIRCUNVALACIÒN (Pto. B)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7

HORAS

CA

UD

AL

(l/

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800D

BO

5 y

SS

(m

g/l

)CAUDALlps

DBO5mg/l

SSmg/l

Pag. Nº 52

GRAFICO N° 11

TABLA N°14

HORA OD mg/l

PH T ºC

S.Sed. mg/l/h

9 0.60 7.89 25.60 15.00

11 1.10 7.78 25.20 10.00

13 1.02 7.59 25.80 4.00

15 0.90 7.6 25.30 4.00

17 0.88 7.45 25.10 6.00

19 0.99 7.58 25.30 4.50

21 1.09 7.88 26.30 5.00

23 0.85 7.77 26.20 5.50

1 0.70 7.72 26.20 6.00

3 0.72 7.96 26.30 6.00

5 0.74 8.22 27.60 6.50

7 1.10 8.25 27.40 5.00

Máximo 1.10 8.25 27.60 15.00

Promedio 0.89 7.81 26.03 6.46

Mínimo 0.60 7.45 25.10 4.00

VARIACIÓN DE SOLIDOS EN EL COLECTOR CIRCUNVALACIÒN (Pto. B)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7

HORAS

SO

LID

OS

SU

SP

EN

DID

OS

(m

g/l

)

SS

mg/l

SSF

mg/l

SSV

mg/l

Pag. Nº 53

GRAFICO N° 12

GRAFICO N° 13

VARIACIÓN DEL OD y PH EN EL COLECTOR CIRCUNVALACIÒN

(Pto. B)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7

HORAS

OD

(m

g/l

)

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

pH

ODmg/l

PH

VARIACIÓN DEL PH Y SOLIDOS SEDIMENTABLES EN EL

COLECTOR CIRCUNVALACIÒN (Pto. B)

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7

HORAS

OD

(m

g/l

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

pH

PH S.Sed.mg/l/h

Pag. Nº 54

11.3 TERCERA EVALUACIÓN DEL COLECTOR CIRCUNVALACIÓN (Pto.B) Fecha: 21 – 22 de Marzo del 2002

TABLA N° 15 CARACTERISTICAS FISICO QUÍMICAS

HORA CAUDAL

lps DBO5 mg/l

DQO mg/l

SS mg/l

SSF mg/l

SSV mg/l

10 1280 633.80 658.00 271.00 68.00 203.00

12 1176 735.50 844.00 252.00 72.00 180.00

14 1200 350.00 371.00 277.00 70.00 207.00

16 1112 871.50 911.00 267.00 80.00 187.00

18 1107 493.50 553.00 397.00 83.00 314.00

20 1016 512.20 546.00 230.00 65.00 165.00

22 948 348.60 370.00 184.00 36.00 148.00

24 769 725.10 743.00 198.00 30.00 168.00

2 569 335.00 389.00 143.00 31.00 112.00

4 406 278.90 342.00 122.00 29.00 93.00

6 397 308.80 374.00 120.00 30.00 90.00

8 566 368.50 680.00 474.00 214.00 260.00

Máximo 1280 871.50 911.00 474.00 214.00 314.00

Promedio 879 496.78 565.08 244.58 67.33 177.25

Mínimo 397 278.90 342.00 120.00 29.00 90.00

AFORO

Se ha determinado el caudal promedio en 879 l/s

EVALUACIÒN FISICO QUIMICA Y BIOLOGICA

La relación DBO/DQO es de 0.93, que indica la biodegradabilidad del afluente,

que se evidencia con la relación SSV/SS QUE DEL 100% de los sólidos

suspendidos, el 68.55% es volátil, resultado que favorece la estabilización de la

materia orgánica.

El Colector Punto B se encontró con una Carga orgánica aplicada de 37,725 Kg

DBO/día, con una demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) promedio 496.78

mg/l, sólidos suspendidos de 244.58 mg/l.

Pag. Nº 55

En esta oportunidad se registro la concentración de oxigeno disuelto promedio

de 0.7 mg/l. Los sólidos sedimentables en una concentración promedio de 5.00

mL/L/h.

En el gráfico se puede observar que el pH fluctúa en el rango de 7.03 a 7.56,

habiendo variaciones puntuales de pH, que se relaciona con valores obtenidos

en oxigeno disuelto.

En cuanto a la evaluación microbiológica se ha determinado una concentración

de coliformes Totales de 3*107 NMP/100 ml y Coliformes Termotolerantes 3*107

NMP/100 ml, a las 10 a.m. Con respecto a los resultados del análisis

parasitológico se determino la presencia de quistes de protozoarios, siendo de

presencia significativa la especie Giardia Lamblia ( que representa el 63%),

Entamoeba Histolitica(13%). Así mismo con respecto a los huevos de helmintos

el número de organismos determinados es de 24 huevos de Helmintos/L, que en

concentración representan el 5%, indicando que el fluente del colector

circunvalación en el punto B, representa un riesgo potencial de contaminación si

sus aguas son utilizadas sin tratamiento.

GRAFICO N° 14

VARIACIÓN DE DBO Y SS EN EL COLECTOR PUNTO B

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

1000.00

10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8

HORAS

DB

O5 (

mg

/l)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DQ

O (

mg

/l)

DBO5mg/l

SSmg/l

Pag. Nº 56

GRAFICO N° 15

GRAFICO N° 16

VARIACIÓN DE LOS SOLIDOS SUSPENDIDOS EN EL COLECTOR PUNTO B

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8

HORAS

SO

LID

OS

SU

SP

EN

DID

OS

(m

g/l

)

SS

mg/l

SSF

mg/l

SSV

mg/l

VARIACIÓN DEL CAUDAL, DBO5 y SS EN EL COLECTOR PUNTO B

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8

HORAS

CA

UD

AL

(l/

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DB

O5 y

SS

(m

g/l

)

CAUDALlps

DBO5mg/l

SSmg/l

Pag. Nº 57

TABLA N° 16

HORA OD mg/l

PH T ºC

S.Sed. mg/l/h

10 0.90 7.03 29.00 9.00

12 1.02 7.4 28.40 6.00

14 0.75 7.31 28.50 4.00

16 0.60 7.16 28.70 6.00

18 0.78 7.13 28.00 5.00

20 1.20 7.36 27.80 6.00

22 0.90 7.33 28.30 4.00

24 0.49 7.28 28.40 2.00

2 0.52 7.26 28.50 3.00

4 0.42 7.47 28.30 2.00

6 0.60 7.41 30.00 6.00

8 0.45 7.56 28.60 7.00

Máximo 1.20 7.56 30.00 9.00

Promedio 0.72 7.31 28.54 5.00

Mínimo 0.42 7.03 27.80 2.00

GRAFICO N° 17

VARIACIÓN DEL OD y PH EN EL COLECTOR PUNTO B

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8

HORAS

OD

(m

g/l

)

6.7

6.8

6.9

7

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6p

H

OD

mg/l

PH

Pag. Nº 58

GRAFICO N° 18

Fecha: 21 – 22 de Marzo del 2002

COLIFORMES EN ELCOLECTOR Pto. B

ETAPA COLI. TOTALES COLI. TERMOT.

Colector 3.00E+07 3.00E+07

GRAFICO N° 19

VARIACIÓN DEL PH Y SOLIDOS SEDIMENTABLES EN EL

COLECTOR PUNTO B

6.7

6.8

6.9

7

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8

HORAS

OD

(m

g/l

)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pH

PH S.Sed.mg/l/h

Pag. Nº 59

REPORTE DE ENTEROPARASITOS

Fecha : 21/03/02 Hora : 10:00 a.m. Muestra Colectada Colector 2 litros

TAXON

Protozoarios

Giardia lamblia 285

Entamoeba Coli 89

Entamoeba Histolítica 60

PROTOZOARIOS/I 434

Helmintos

Ascaris lumbricoides 12

Trichuris trichiura 6

Enterobius vermicularis 6

HELMINTOS/l 24

TOTAL DE ENTEROPARASITOS/l

458

GRAFICO N° 20

Quistes de Protozoarios

Pag. Nº 60

12. CALCULO DE LA DEMANDA DE OXIGENO Y DBO REMANENTE EN

LA TUBERÍA DE CONDUCCIÓN DE AGUA RESIDUAL.

12.1 EN EL AÑO 2002

Se ha considerado el caudal promedio diario más alto que se ha presentado en

las fechas de aforo (1.12 m3/s) y las características físico químicas más

desfavorables que se ha registrado en los análisis. Es decir temperatura 25 ° C,

Oxigeno disuelto(OD) igual a cero y 341 mg/l de demanda bioquímica de

oxigeno(DBO).

consideraciones en el punto de inyección

1. método de inyección

El método de inyección directo fue adoptado en el proyecto debido a lo

presentado por los fabricantes de oxigeno; lo que justifica además el estudio del

Centro de investigaciones del agua, Stevenage.

2. punto de inyección

Los puntos de oxigeno han sido localizados, tomando en cuenta la máxima

concentración de O2 en el punto mas bajo(alrededor de 35 mg/l a 1 atmósfera de

presión y a 30°C; a 40 mg/l a 1 atmósfera de presión y a 25°C) y para conservar

el lodo se necesita disponer de una concentración mínima de 1 mg/l de O2 en

cada punto alto, para prevenir la generación de H2S.

Se consigue una alta solubilidad del oxigeno dentro de las aguas residuales a

presión , para el caso del proyecto se indica en el grafico N° 7 , a una

temperatura de 30°C y en el grafico N° 6 para una temperatura de 25°C.

3. la facilidad de la inyección de oxígeno

El sistema de inyección de oxígeno es mostrado en plano típico de la estación

dosificadora.

El camión tanque recarga al de almacenamiento del oxigeno liquido criogénico,

dosificandose en estado gaseoso, el cual se logra en el vaporizador, aforándose

luego a la unidad de control para su inyección mediante una boquilla fina en la

tubería de conducción.

Pag. Nº 61

TUBERIA DE CONDUCCION (A/R)

Punto B

Punto deO2 N°1

Punto C

1.2 mt.Ø

Punto deO2 N°2

Punto deO2 N°3

P.T.Huascar

0.0 m3/seg

1.4 mt.Ø

P.T. San Bartolo

1.12 m3/seg1.12 m3/seg

3.152 km. 10.314 km. 6.809 km.2.950 km. 4.500 km. 5.512 km.

33.236 km.

SIFON 1SIFON 1

SIFON 2SIFON 2

SIFON 3SIFON 3

Pag. Nº 62

GRAFICO N° 22

Pag. Nº 63

GRAFICO N° 23

GRAFICO N° 24

Pag. Nº 64

12.1.1 CONDICIONES DE FLUJO EN LA TUBERÍA DE CONDUCCIÓN

Inyección Diam Flujo Longitudes Área Velocidad Tiempo

& descarga (m) (m3/h) (mt) m2 (m/seg) (horas)

punto

De: B a P1 oxigeno 1.2 4032 2950 1.13 0.990 0.83

De: P1 oxigeno a C 1.2 4032 3151.8 1.13 0.990 0.88

De: C a P2 oxigeno 1.4 4032 4500 1.54 0.728 1.72

De: P2 Oxigeno a Huascar 1.4 4032 5511.75 1.54 0.728 2.10

De: Huascar a P3 Oxigeno 1.4 4032 4032

10313.85 1.54 0.728 3.94

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 1.4 6808.91 1.54 0.728 2.60

33,236.31 12.07

12.1.2 DEMANDA DE OXIGENO Y DBO REMANENTE EN LA

TUBERÍA DE CONDUCCIÓN: TEMPERATURA: 25 °C So (DBO) = 341 mg / l mg DBO / mg O2 a 21°C = 0.5

Punto ds/dt H2S Conc O2 Conc DBO CTo2 DBO

Inyección (H2S) (mg/L ) (mg/L) mg/l (mg/lt) S1(mg/l)

& descarga Susp/ película Susp../Pelíc. Remanente

De: B a P1 oxigeno 3.94 3.26 1.63 0.00 0.00 341

De: P1 oxigeno a C 0.00 0 0.00 9.75 14.77 331.25

De: C a P2 oxigeno 3.39 5.82 2.91 0.00 0.00 331.25

De: P2 Oxigeno a Huascar 0.00 0.00 0.00 22.28 33.74 308.97

De: Huascar a P3 Oxigeno 3.16 12.43 6.22 0.00 0.00 308.97

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 0.00 0 0.00 27.52 41.68 281.45

12.1.3 DOSIFICACIÓN DE OXIGENO EN LOS PUNTOS DE INYECCIÓN

Punto O2 Conc O2 Conc. Residual O2

(mg/L)

Inyección de oxigeno

Inyección (mg/L) (mg/L)

& descarga Rem. H2S Susp. /Película mg/L Kg/hora ton/dia

De: B a P1 oxigeno 1.63 16.37 18 73 1.74

De: P1 oxigeno a C 0.00 14.77 1.60

De: C a P2 oxigeno 2.91 35.09 38 153 3.68

De: P2 Oxigeno a Huascar 0.00 33.74 1.35

De:Huascar a P3 Oxigeno 6.22 42.78 49 198 4.74

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 0.00 41.68 1.10

423 10.16

Pag. Nº 65

12.1.4 COSTO ANUAL EN EL CONSUMO DE OXIGENO

INYECCION Q(lps) Dosis Dosis P.U. Costo ($.) mg/L Kg/mes Dólares /Kg Mensual

Punto O1 1120 18 52255 0.15 7838

Punto O2 1120 38 110316 0.15 16547

Punto O3 1120 49 142249 0.15 21337

304819 45723

Costo anual Dólares A. 548674.56

Costo de transito: $/m3 0.016

Costo de transito: s/m3 0.055

12.2 EN EL PERIODO DE DISEÑO(2015) 12.2.1 CONDICIONES DE FLUJO EN LA TUBERÍA DE CONDUCCIÓN:

TEMPERATURA: ºC 25 So(mg/l) = 341

Inyeccion Diam Flujo Longitudes Área Velocidad Tiempo

& descarga (m) (m3/h) (mt) m2 (m/seg) (horas)

punto

De: B a P1 oxigeno 1.2 5832 2950 1.13 1.432 0.57

De: P1 oxigeno a C 1.2 5832 3151.8 1.13 1.432 0.61

De: C a P2 oxigeno 1.4 5832 4500 1.54 1.052 1.19

De: P2 Oxigeno a Huascar 1.4 5832 5511.75 1.54 1.052 1.45

De:Huascar a P3 Oxigeno 1.4 5832 10313.85 1.54 1.052 2.72

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 1.4 5832 6808.91 1.54 1.052 1.80

33236.31 8.35

12.2.2 DEMANDA DE OXIGENO Y DBO REMANENTE EN LA TUBERÍA DE

CONDUCCIÓN: TEMPERATURA: 25 ° C So(DBO) = 341 mg / l

mg DBO / mg O2 a 21°C =0.5

Pag. Nº 66

Punto ds/dt H2S Conc O2 Conc DBO CTo2 DBO

Inyección (H2S) (mg/L ) (mg/L) mg/l (mg/lt) S1(mg/l)

& descarga susp/pelicula suspend./Pelíc. Remanente

De: B a P1 oxigeno 3.94 2.25 1.13 0.00 0.00 341

De: P1 oxigeno a C 0.00 0 0.00 6.74 10.21 334.26

De: C a P2 oxigeno 3.42 4.06 2.03 0.00 0.00 334.26

De: P2 Oxigeno a Huascar 0.00 0.00 0.00 15.40 23.33 318.86

De:Huascar a P3 Oxigeno 3.26 8.87 4.44 0.00 0.00 318.86

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 0.00 0 0.00 19.03 28.82 299.83

12.2.3 DOSIFICACIÓN DE OXIGENO EN LOS PUNTOS DE INYECCIÓN

Punto O2 Conc O2 Conc Residual O2

(mg/L)

Inyección de oxigeno

Inyección (mg/L) (mg/L)

& descarga Rem. H2S Pelicula/

Suspensión mg/L Kg/hora ton/dia

De: B a P1 oxigeno 1.13 11.87 13 76 1.82

De: P1 oxigeno a C 0.00 10.21 1.66

De: C a P2 oxigeno 2.03 24.97 27 157 3.78

De: P2 Oxigeno a Huascar 0.00 23.33 1.64

De: Huascar a P3 Oxigeno 4.44 30.56 35 204 4.90

De: P3 Oxigeno a S. Bartolo 0.00 28.82 1.75

437 10.50

12.2.4 COSTO ANUAL EN EL CONSUMO DE OXIGENO

INYECCION Q(lps) Dosis Dosis P.U. Costo ($.) mg/L Kg/mes dolares/Kg Mensual

Punto O1 1620 13 54588 0.15 8188

Punto O2 1620 27 113374 0.15 17006

Punto O3 1620 35 146966 0.15 22045

314928 47239

Costo anual Dólares A. 566870.4

Costo de transito: $/m3 0.01125

Costo de transito: s/m3 0.039375

Pag. Nº 67

13. COSTO DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL EN LA PLANTA DE SAN BARTOLO

13.1 OBJETIVO DE CALIDAD

La calidad del efluente propuesta para el reuso ó descarga / recarga es

como se muestra en el cuadro.

El proyecto MESÍAS recomienda, establecer los estándares Tipo II, de calidad

del efluente en la Planta de San Bartolo, donde el objetivo principal es el reuso

en el riego.

Parámetro Estándar propuesto

Norma Nacional

Irrigación (Tipo II)

Selvicultura (Tipo III)

Descarga Río / Mar

Recarga Acuífero

Cursos de agua

III

DBO(mg/l) 30 50 50 50 15 DQO(mg/l) 70 120 120 120

SS(mg/l) 40 40 40 40 Huevos de Helmintos(N°/l) 1 1 1 1

Coliformes Totales(NMP/100 ml 5000 5000 5000 5000 5000

Coliformes Fecales(NMP/100 ml 1000 1000 1000 1000 1000

pH 6.0 – 9.0 6.0 – 9.0 6.0 – 9.0 6.0 – 9.0 5 – 9 OD(mg/l) 2.0 2.0 2.0 2.0 3.0

N. Total(mg/l) 20 20 20 20

Norma Nacional: III agua para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales(Ley 17752) 13.2 DEMANDA DE OXIGENO EN LAGUNA EIREADA Y POTENCIA

CONSUMIDA ( AÑO 2002)

PLANTA NORTE SAN BARTOLO:

DATOS

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD CRITERIO CALCULO VALOR

Dim. laguna Mezcla completa V m3 (62m*100m*3m)*2 37200.00

Dim. laguna Mezcla parcial V m3 (42m*100m*3m)*3 37800.00

Temperatura T ºC 22.00

Conc.sat O2 en agua pura, a la presión de 760mm de mercurio y 22ºC

Csw mg/l 8.80

Conc O2 disuelto en lag. CL mg/l 1.00

Presión barométrica a 100m. snm

PA mm de Hg 751.00

Presión de vapor a 22º y P mm de Hg 20.00

Pag. Nº 68

760mm de mercurio.

Conc. De saturación de oxigeno en agua pura, en condiciones estándar, a la temp. de 20 ºC y 760mm de Hg.

Cst mg/l 9.17

Tasa de transf. De oxigeno en aguas residual/ Tasa de transf. De oxigeno en aguas pura

0.70

Concentración de saturación de Oxigeno en agua residual/ conc. De saturación de oxigeno en agua pura.

0.90

Tasa de transferencia de oxigeno en condiciones estándar a 20ºC y oxigeno disuelto cero. Aireadores Sup. Horiz.(Noh)

NoH Kg O2/Kw.h 1.50

Tasa de transferencia de oxigeno en condiciones estándar a 20ºC y oxigeno disuelto cero Aireadores Sup. Verticales(Nov)

NoV Kg O2/Kw.h 1.80

Fracción de sustrato removido, utilizado para energía.

a Kg O2

Energia/KgDBO

0.63

Oxigeno necesario para la respiración endógena

b Kg O2 /Kg SSVTA.día

0.28

Oxigeno requerido para los sólidos sedimentados en laguna de mezcla parcial

B 1.00

Caudal de ingreso Q m3/día 22680

CORRECCIÓN DE DATOS

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD CRITERIO CALCULO NUMERO VALOR

Corrección Conc. sat O2 en agua pura a la pres. y temp de trabajo(751mmHg y 22ºC).

CISW mg/l CI

SW=Csw(PA -p)/(760-p) 8.69

Tasa de transferencia de oxigeno En el campo(Presión de 751mmHg.y 22ºC) Aireador Sup.Horiz.

NH Kg O2/Kw.h

NH=NoH(α(βC´sw -CL )*1.024^T-20/Cst

0.82

Tasa de transferencia de oxigeno En el

NV Kg O2/Kw.h

NV=NoV(α(βC´sw -CL )*1.024^T-20/Cst

0.98

Pag. Nº 69

campo(Presión de 751mmHg.y 22ºC) Aireador Sup.Vertical.

DATOS DE ANALISIS DE LABORATORIO

DBO de ingreso a mezcla completa

So mg/l 281.45

Eficiencia de remocón DBO mezcla completa

75%

DBO de ingreso a mezcla parcial

S1 mg/l S1=0.25*So 70.36

Eficiencia de remocón DBO mezcla completa

65%

DBO de salida a mezcla parcial

Se=0.35*S1 24.63

SSVTA Efluente de laguna de mezcla completa.

Xv,a(1) mg/l 108

SSVTA Efluente de laguna de mezcla parcial

Xv,a(2) mg/l 58

REQUERIMIENTO DE OXIGENO EN LAGUNA DE MEZCLA COMPLETA

PARAMETRO SIMBOLO UNID. CRITERIO DE CALCULO NUMERO VALOR

Requerimiento de Oxigeno

O2 Kg/día a(So-S1)Qp+bXv,a(1)V 4141

Oxig. transferido por aereadores

O3 Kg/día 4987

Aireadores horizontales

PAh1 Kw 22 n1 4

Aireadores horizontales

PAh2 Kw 15 n2 4

Aireadores Verticales Pav Kw 22 n3 4

Pot.aireador Horiz aprox.

PAhT Kw 22*n1+15*n2 148

Pot.aireador Vertical aprox.

PAvT Kw 22*n3 88

REQUERIMIENTO DE OXIGENO EN LAGUNA DE MEZCLA PARCIAL

PARAMETRO SIMBOLO UNIDADES CRITERIO DE

CALCULO NUMERO VALOR

Requerimiento de oxigeno

O2 (Kg/día) 1037

Oxig. Transferido por aireadores

O3 Kg/día 1081

aireadores Sup.Horiz.

PAh Kw 11 n(6) 5.00

Pag. Nº 70

Pot. aireador Horiz aprox.

PAhT Kw 11*n 55

PLANTA SUR SAN BARTOLO:

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD CRITERIO DE CALCULO NUMERO VALOR

Dim. laguna Mezcla completa

V m3 (123m*100m*3m)*2 73800.00

Dim. laguna Mezcla parcial

V m3 (82m*100m*3m)3 73800.00

Caudal de ingreso Q m3/dia 51408

REQUERIMIENTO DE OXIGENO EN LAGUNA DE MEZCLA COMPLETA

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD CRITERIO CALCULO NUMERO VALOR Requerimiento de Oxigeno

O2 Kg/día a(So-S1)Qp+bXv,a(1)V 9068

Oxig. transferido por aireadores

O3 Kg/día 8998

Aireadores horizontales

Ah Kw 22 n1 (16) 16

Aireadores Verticales AV Kw 30 n3 (4) 4

Pot. aireador Horiz aprox.

PahT Kw 22*n1 352

Pot. aireador Vertical aprox.

PavT Kw 22*n3 88

REQUERIMIENTO DE OXIGENO EN LAGUNA DE MEZCLA PARCIAL

PARAMETRO SIMBOLO UNIDAD

CRITERIO DE CALCULO

NUMERO VALOR

Requerimiento de oxigeno

O2 Kg/día B*(S-Se)Qp 2351

Oxig. Transferido por aireadores

O2 Kg/día 2596

aireadores Sup.Horiz.

Kw 11 n (12) 12.00

Pot. aireador Horiz aprox.

Kw 11*n 132

13.3 DEMANDA DE ENERGÍA ELECTRICA

CONSUMO DE ENERGIA:

Serie n°1 y n°2 NORTE KW 582.00

Serie n°1 SUR KW 572.00 Cloro NORTE KW 20 Cloro SUR KW 21 UPS NORTE KW 2.4 UPS SUR KW 10

Pag. Nº 71

Bomba regadio KW 25

Alumbrado KW 45

TOTAL KW 1277.40

Se considera 200Kw adicionales para absorber demandas no previstas Potencia consumida en una serie de la laguna norte:

KwPPotenciaLMCPotenciaLMPotN 2965588148

Potencia en serie 1 y 2 = 2*291 = 582 Kw. Potencia consumida en una serie de la laguna Sur:

KwPPotenciaLMCPotenciaLMPots 57213288352

13.4 COSTO DE DEMANDA DE ENERGÍA ELECTRICA

SAN BARTOLO

Potencia Contratada:1500Kw

CONCEPTO Und. P.U Consumo Calculo IMPORTE

Cargo Fijo Mensual S/. 3.78 3.78 Precio potencia contratada en horas punta S/./KW 28.72 1500 1500*28.72 43,080.00

Precio energía activa en horas punta S/./KW-h 0.1370 225000 1500*5*30*0,1370 30,825.00 Precio energía activa fuera de horas punta S/./KW-h 0.1023 855000

1500*19*30*0,0988 87,466.50

Cargo por mantenimiento S/. 17.34 17.34

SubTotal 161,392.62

Total(incluye IGV) 190,443.29

13.5 COSTO DE LA DEMANDA DE CLORO

Planta Caudal(l/s) Dosis(mg/l) Dosis(kg/mes) P. Unitario S/. /kg Costo

mensual (Soles)

San Bartolo 1120 5 14515 0.68 9870.00

13.6 COSTO DE REMUNERACIÓN DE PERSONAL

DESCRIPCIÓN LEYES Y BENEFICIOS SOCIALES

TOTAL MENSUAL

Pag. Nº 72

MENSUAL GRATIF. VAC. C.T.S. ESSALUD IES SUBTOT

AL N° DE

(S/.) 16.67% 8.33% 9.72% 11.25% 2.17% 48.14%

PERS.

ING. SANITARIO 2,120.00 353.40 176.60 206.06 238.50 46.00 3,140.57 1 3,140.57

TÉC. ELECTRICISTA

1,150.00 191.71 95.80 111.78 129.38 24.96 1,703.61 1 1,703.61

TÉC. MECANICO

1,150.00 191.71 95.80 111.78 129.38 24.96 1,703.61 1 1,703.61

TÉC. ELECTRONICO

1,150.00 191.71 95.80 111.78 129.38 24.96 1,703.61 1 1,703.61

TÉC. DE LABORATORIO

1,150.00 191.71 95.80 111.78 129.38 24.96 1,703.61 1 1,703.61

OPERADOR DE MAQUINA PESADA

950.00 158.37 79.14 92.34 106.88 20.62 1,407.33 1 1,407.33

OPERADOR DE PLANTA

950.00 158.37 79.14 92.34 106.88 20.62 1,407.33 24 33775.92

OPERARIO MANT.

900.00 150.03 74.97 87.48 101.25 19.53 1,333.26 2 2,666.52

JARDINEROS 750.00 125.03 62.48 72.90 84.38 16.28 1,111.05 2 2,222.10

34 50026.88

13.7 ASPECTOS ECONOMICOS (Costos y Tarifa) Considerando que en la actualidad el estudio de aforo en el punto “ B” de la

tubería de conducción arroja un caudal promedio diario de 1120 l/s y que el total

llegará a la Planta de San Bartolo, ya que se esta realizando el proyecto de

estudio definitivo para tratar en la planta de Huascar, el agua residual del área de

drenaje circundante.

Inversiones en la planta de San Bartolo:

Rubro Monto US $ Obras civiles, estructuras hidráulicas y plantaciones 20,871,013.00

Edificaciones 455,766.00 Instalaciones Mecánicas 1,988,970.00

Instalaciones Eléctricas 4,282,701.00 Total Inversiones* 27,598,449.00

(*) Incluyen pólizas de seguros, aranceles, impuestos, Gastos Generales Estas inversiones se encuentran financiadas por Préstamo del Japón al Estado

peruano, el cronograma de amortizaciones se inicia el año 2003, a una tasa de

Interes de 2.5 % anual, el cronograma se detalla a continuación:

Pag. Nº 73

AÑOS Servicio Deuda al año ( Yenes

Japoneses) Servicio Deuda al año

(US $) Del 2003 al 2021 342,162,000.00 2,600,015.00

(*)Tipo de cambio: US $ 1=131.6 Yenes Japoneses Estructura de Costos operativos para el caudal actual( año 2002) de 1120 l/s

Costos Anuales Caudal de inicio de operaciones (1120 l/s)

Soles S/. Participación (%)

Costos Directos:

Personal 600,322.536 11

Energía eléctrica 2’285,319.499 41

Cloro 118440 2

Oxigeno licuado 1’920,360.96 35

Costos Indirectos(*) 585891 11

Total costo operativo Anual 5’510,333.995

Producción(m3/año) 35320320

Costo Unitario(S/./m3) 0.156

Costo Unitario($ /m3) 0.044

(*) Los costos Indirectos lo constituye los combustibles, telecomunicaciones, Vigilancia, suministros diversos, Otras cargas de gestión, etc. 14. PRODUCCIÓN DE OXIGENO GASEOSO DE ALTA PUREZA 14.1 SISTEMA VPSA – PRODUCCIÓN 10T/DIA El sistema VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption) es el más avanzado

sistema de obtención de oxigeno por separación del aire atmosférico. La

separación se efectúa utilizando adsorbentes especiales denominados zeolitas

sintéticas, que influyen directamente en el rendimiento del proceso, reduciendo

los costos de obtención de oxigeno. El sistema VPSA esta capacitado para

atender a un rango extenso de exigencias operacionales. Su construcción puede

ser a medida, para producir de 10 hasta 200 Ton/día de oxigeno. Puede ofrecer

Pag. Nº 74

el oxigeno con una pureza de 90 a 93% a diferentes presiones de salida(Presión

máxima de salida 150 PSI). El sistema completo es transportable, montado en

skits y compacto.

14.1.2 COMO FUNCIONA EL SISTEMA VPSA

Utiliza un proceso de adsorción por variación de presión para producir oxigeno

gaseoso. Operando en ciclos alternados, adsorbiendo en presiones por encima

de la atmosférica y regenerando por debajo de la atmosférica(a vacío). Como

opera en forma alternada, un lecho esta siempre adsorbiendo impurezas para

separar el oxigeno del aire atmosférico mientras el otro esta regenerando por

desorción al vacío. Así el sistema produce oxigeno en forma continua, de

acuerdo con la presión y pureza requeridas.

El sistema VPSA comprende las siguientes etapas básicas:

1. El aire (obtenido del medo ambiente) es comprimido, filtrando y enfriando

antes de entrar en contacto con el lecho.

2. Las zeolitas sintéticas que componen los lechos, adsorben nitrógeno,

agua, dióxido de carbono e hidrocarburos.

3. El oxigeno pasa libremente hacia el compresor y es distribuido a la

presión de operación especificada.

4. cuando está saturado de impurezas el lecho es despresurizado y

regenerado en un sistema integrado de vacío que remueve del lecho las

impurezas adsorbidas.

CICLOS DEL PROCESO VPSA

1. Ciclo inicial

Adsorción:

A medida que le lecho A es presurizado, las impurezas son adsorbidas

del aire de alimentación y el oxigeno es producido

Regeneración:

El lecho B es despresurizado y regenerado por una bomba de vacío.

2. Ciclo inverso

El cambio de presión produce una reversión de los ciclos, en una

secuencia alterna y continua.

Pag. Nº 75

SISTEMA VPSA – O2

Lecho

A

Lecho

A

Tanque

pulmón

Back up

líquido

Bomba de

vacío

Descarga (N2)

Sistema

de control

y análisis

Sucursal

O2

Producto

Compresor

de

producto

Enfriador

Compresor

de aire

Filtro

CICLOS DEL PROCESO VPSA

Pag. Nº 76

Ciclo Directo

Adsorción Regeneración

Lecho

B

Alimentación

de aire Descarga

(Bomba de

vacío)

Lecho

A

O2

Producto

Adsorción

Alimentación

de aire

Lecho

A

Descarga

(Bomba de

vacío)

Regeneración

Lecho

B

Ciclo InversoO2

Producto

SISTEMA VPSA – PRODUCCIÓN: 55 TON / DIA

Pag. Nº 77

14.1.3 COMSUMO DE ENERGIA ELECTRICA, EN PLANTAS

PRODUCTORAS DE OXIGENO GASEOSO, EN EL LUGAR DE

DOSIFICACIÓN(SISTEMA VPSA- 10T/DIA)

Potencia Contratada: 350 Kw (Tarifa MT3)

CONCEPTO Und. P.U Consumo Calculo IMPORTE

Cargo Fijo Mensual S/. 3.78 3.78

Precio potencia variable en horas

punta S/./KW 28.72 350 350*28.72 10,052.67

Precio energía activa en horas

punta S/./KW-h 0.1370 52500 350*5*30*0,1370 7,192.50

Precio energía activa fuera de

horas punta S/./KW-h 0.1023 199500

350*19*30*0,098

8 20,408.85

Energía Reactiva S/./Kvar.h 0.0387 3000 0.0387*3000 116.10

Cargo por mantenimiento S/. 17.34 17.34

SubTotal 37,791.24

Pag. Nº 78

Total Mensual(incluye IGV) 44,593.66

14.1.4 COSTO DE PRODUCCIÓN DE OXIGENO GASEOSO EN PLANTAS

VPSA–10T/DIA

PRODUCCIÓN 10T/DIA

CONCEPTO Und. Calculo IMPORTE Costo de consumo de energía EE S/. 44593.66

Costo de operación y mantenimiento S/. 750000*3.5*0.03 78750.00

depreciación S/. 75000*3.5/12 21875.00

Costo mensual s/. 145218.66

costo S/./Ton 484.06

costo $./Ton 138.30

14.2 SISTEMA PSA PARA PRODUCCIÓN DE OXIGENO GASEOSO DE

ALTA PUREZA

Es una alternativas al uso de la producción criogénica de oxígeno liquido. La

tecnología básica empleada es la presión con absorción controlada (PSA)

usando zeolitas como un medio de absorción. en los sistemas de PSA y MPSA,

la desorción es a presión atmosférica, mientras que en PVSA, la desorción es

llevada a cabo a una presión reducida usando una bomba vacío. La capacidad

de producción de estas plantas se encuentran entre 0.2 a 5 toneladas / día, y

todas las plantas diseñadas para operaciones sin vigilancia, las que son llevadas

a cabo a control remoto.

El costo de producción de oxigeno gaseoso de alta pureza con el sistema PSA

es aproximadamente superior en un 40% al costo de producción de oxigeno con

el sistema VPSA.

15. PRODUCCIÓN DE OXIGENO, NITRÓGENO Y ARGON LIQUIDO EN

PLANTAS CRIOGENICAS

Pag. Nº 79

El aire atmosférico pasa a través de un filtro la cual retiene las partículas

flotantes del medio ambiente hasta 0.3 micrones antes de entrar a la tubería de

succión del compresor de aire el cual comprimido hasta 5.6 bares luego pasa por

un post- enfriador.

El aire comprimido pasa a través de un sistema de pre purificadores. sistema

que tiene dos vasos pre purificadores mientras uno esta purificando el aire el otro

esta en regeneración, el periodo de trabajo en línea y regeneración dura de25 a

30 minutos, su sistema de purificación es por adsorción. Su función es retener la

humedad, dióxido de carbono(CO2), hidrocarburos grandes y parte de los demás

componentes del aire que afectarían el proceso de destilación criogénica.

El aire entra al PHX( intercambiador criogénico) y posteriormente pasa a la

columna inferior en el cual ocurre una parte de la separación de la mezcla como

aire enriquecido en oxigeno(Kettle) a una concentración de 36 a 46% en oxigeno

y una presión de 5.0 bares y a una temperatura de –165 °C.

La función básica de la columna inferior es de proveer reflujo a la columna

superior donde se lleva a cabo la separación final del aire en nitrógeno de alta

pureza (99.9995%) y en oxigeno de alta pureza((99.7%).

Para la destilación criogénica y licuar los gases se necesita bajar la temperatura,

el cual es posible por los demás componentes de la Planta como son el

compresor y la turbina booster, en primera instancia se utiliza aire proveniente de

la parte superior de la columna inferior, el cual se comprime hasta más ó menos

unos 20 bares, este suministra el calor, pasando luego por la turbina a una

expansión donde se obtiene el frío criogénico el cual se utiliza para el proceso de

destilación, posteriormente el fluido se envía al liquefador donde se licua por

intercambio de calor, el fluido licuado entra por la parte superior de la columna

inferior, después de unas 10 horas de estar estable el proceso se utiliza

nitrógeno gaseoso.

Para la destilación llega el aire enriquecido(Kettle), a la columna inferior,

subiendo a través de las bandejas de la columna y burbujea con el liquido fro del

liquefador. El líquido que fluye de una bandeja a otra hacia abajo se llama

“reflujo”, dado que la temperatura del nitrógeno(-196° C) es más baja que la de

del oxigeno(-183 °C), el nitrógeno gaseoso (shelf) es preferiblemente separado

del líquido por ebullición. Cuando el vapor llega al tope de la columna inferior,

este es esencialmente nitrógeno puro. La corriente de nitrógeno puro pasa a

Pag. Nº 80

través de un intercambiador principal y se forma el líquido ya que se condensa

por diferencia de presión con liquido de la columna superior que es de 0.4 bar.

El nitrógeno líquido producido una parte es enviada a la columna superior como

reflujo y el resto llega a la parte alta de la columna superior, se analiza y

posteriormente se almacena en el tanque estacionario.

La columna superior es continuamente alimentada con Kettle (aire enriquecido)

proveniente de la columna inferior. La operación de la columna superior es

esencialmente la misma de la columna inferior. El Kettle entra un poco por

encima de la parte media de la columna superior y fluye a través de las bandejas

y burbujea con el nitrógeno líquido de reflujo. El líquido fluye por la columna

hacia abajo a medida que el vapor se eleva. El líquido se enriquece con Oxigeno

y Argón crudo cuando fluye por la columna hacia abajo, mientras el vapor se

enriquece con nitrógeno cuando se eleva.

En la parte central de la columna superior está la zona de transición donde sale

el argón crudo(12% de argón, 87% de oxigeno, 1% de nitrógeno), en esta zona

salen tres puntos de muestreo, como la temperatura, del Argón y oxigeno son

muy cercanas es muy difícil de separar el Argón en la columna superior por lo

tanto se necesita una segunda rectificación que son dos columnas de destilación

empacadas con condensador de argón, por medio de este sistema se obtiene el

argón refinado y este es mandado al tanque de almacenamiento. El proceso es

el siguiente: la corriente de argón crudo es retirado de la parte media de la

columna superior y conectada a la columna de argón crudo donde es rectificado

contra el líquido de reflujo. El argón presente se concentra en el vapor y el

oxigeno es drenado por gravedad y llevado de regreso a la columna superior.

La corriente de vapor que contiene cerca de 99% de argón es retirada de la parte

superior de la columna de argón crudo y conectada a la parte inferior de la

columna de argón refinado donde se rectifica contra el liquido de reflujo que fluye

hacia abajo. El argón presente continua concentrándose en el vapor que se

levanta hacia la parte superior de la columna de argón refinado y el liquido que

desciende es recogido en la poceta de la base y es transferido por la bomba a la

parte superior de la columna de argón crudo su liquido de reflujo.

El vapor de la columna de argón puro contiene impurezas de nitrógeno que se

ventea por el condensador de argón.

Pag. Nº 81

El argón liquido de alta pureza es retirada cerca de la parte superior de la

columna de argón refinado y es enviado a los tanques de almacenamiento por

gravedad.

15.1 SEGURIDAD EN EL USO DE OXIGENO LIQUIDO

El hecho de estar almacenado el oxigeno a muy bajas temperaturas es

considerado situación insegura, que podría causar serios accidentes si no fuera

manipulado y transportado convenientemente.

15.2 EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL

El contacto accidental de liquido criogénico con la piel puede causar heridas por

congelamiento de fluidos vitales del organismo tales como agua, sangre,

hormonas, etc. Caracterizados como quemaduras criogénicas.

Por tanto es necesario el correcto uso de equipos de protección individual para

evitar

accidentes por derrames o salpicaduras.

Guantes de cuero: Para proteger las manos del frío y salpicaduras de

producto criogénico.

Casco con visera y careta: Para protegerse de golpes y salpicadura de

producto criogénico en el rostro.

Lentes de seguridad: para protección exclusiva de los ojos de cualquier

evento repentino pues la careta podría caer dejando los ojos totalmente

desprotegidos.

Ropas con mangas largas y frente cerrado: el líquido criogénico podrá

penetrar el tejido de las ropas solo en casos de exposición prolongada.

Por lo general ante cualquier salpicadura el operador instintivamente se

alejará y el líquido se evapora rápidamente teniendo el operador la

sensación de frío en el área.

Zapatos de seguridad: son para proteger los pies ante choques, impactos

y probable derrame de líquidos criogénicos.

Pag. Nº 82

Protección auricular: en el manejo de productos criogénicos existe la

presencia siempre de gases presurizados que pueden ser aliviados en

algún momento provocando variaciones sonoras.

15.3 CARACTERÍSTICAS DEL OXIGENO LIQUIDO

El oxigeno es un gas incoloro, inodoro e insípido que puede ser licuado a –183 °

C y presión atmosférica normal. El 21% del aire ambiental esta constituido por

oxigeno. El oxigeno en estado líquido es de color azul claro. El oxigeno líquido

no es inflamable pero acelera violentamente la combustión de materiales

combustibles.

15.4 CUIDADOS CON EL OXIGENO

A. Mantenga los materiales combustibles apartados del oxigeno y elimine

las fuentes de ignición:

Muchas sustancias que normalmente no se queman al aire libre requieren

apenas una pequeña chispa ó calor moderado para que se inflamen en

presencia de altas concentraciones de oxigeno. Otras sustancias que

apenas se queman moderadamente al aire libre pueden entrar en

combustión violenta.

Mantenga todas las sustancias orgánicas y demás sustancias inflamables

alejadas de posible contacto con oxigeno líquido. Algunas de las

sustancias que pueden reaccionar violentamente con oxigeno son: aceite

ó grasas. Bajo ciertas condiciones los materiales inflamables

impregnados de oxigeno líquido se vuelven sensibles al impacto y

pueden explotar como resultado de un choque.

B. Mantenga las áreas y superficies externas limpias para prevenir ignición:

Como es normal la suciedad industrial constituye un peligro de

combustión. Todas las superficies de los equipos deben ser conservados

muy limpias. No cloque equipos de oxigeno sobre superficies de asfalto ni

Pag. Nº 83

permita depósitos de aceite ó grasa colocados sobre bancas ó superficies

de concreto en las proximidades del oxigeno. Use agentes de limpieza

que no dejen depósitos orgánicos sobre superficies limpias. Los equipos

para ser usados en contacto con el oxigeno liquido deben ser

manipulados con guantes o manos limpias de aceite.

C. Extremadamente frío: Proteja los ojos y la piel

Un contacto accidental con oxigeno liquido o flujo de gas frío con la piel u

ojos puede causar heridas por congelamiento, similar a una quemadura.

Manipule el equipo cuidando de no causar derrames ni salpicaduras.

Proteja los ojos y cubra la piel donde exista la posibilidad de contacto con

oxigeno liquido(tubos y equipos congelados o gas frío).

Lentes de seguridad y protector facial deben ser usados pues puede

ocurrir salpicaduras de líquido ó liberación de gas frío. Guantes aislantes

que puedan ser fácilmente removidos y mangas largas son

recomendables para protección de los brazos. Pantalones sin basta

deben ser usados fuera de los botines ó sobre los zapatos para evitar la

posible acumulación de salpicaduras de líquido. Ropa contaminada con

líquido ó saturada con gas debe ser retirada inmediatamente y aireada

por lo menos 30 minutos antes de volver a ser usado pues por tener alta

concentración de oxigeno es altamente inflamable y de fácil ignición.

D. Piezas de recambio deben ser adecuadas para servicio con oxigeno.

Muchos materiales, especialmente empaquetaduras no metálicas y

retenes constituyen un peligro de combustión aunque su uso sea

aceptable para servicio con otros líquidos criogénicos.

Tenga la certeza de que todas las piezas de reposición estén

internamente limpias para su uso con oxigeno.

15.5 DISTRIBUCIÓN Y RECARGA

Pag. Nº 84

El sistema de reposición de oxigeno del tanque se realiza mediante camiones

cisterna criogénicos que reponen el oxigeno consumido según programación.

El sistema de recarga es de tal modo que el tanque siempre debe contener como

mínimo el 30% de su capacidad. Para una eventual reserva y para que el circuito

elevador de presión funcione en forma optima y no afecte las condiciones de

dosificación.

La capacidad de almacenamiento de los tanques ubicados en los puntos de

dosificación es el siguiente:

Estación de

dosificación

de oxigeno

Posición de

tanque

Capacidad

volumétrica

(galones)

Capacidad

en peso

Kg

Presión

de trabajo

PSI

Capacidad

de

dosificación

Kg / h

Presión que

abre la válvula

de seguridad

(PSI)

P1 Vertical 6,000 25,926 200 165 345

P2 Horizontal 13,000 56,173 150 465 250

P3 Horizontal 8,600 37,161 250 317 230

Estación de

dosificación de

oxigeno

Presión hidráulica en

punto de dosificación

Atm.

Presión hidráulica en punto

de dosificación

PSI

P1 2.80 41.16

P2 4.94 72.62

P3 7.24 106.43

Para: Q = 1120 l/s

15.6 TANQUE CRIOGÉNICO

Son equipos especialmente diseñados para almacenaje e fluidos criogénicos,

esto es fluidos que se licuan a temperaturas entre –150°C y 273°C a presión

atmosférica.

Pag. Nº 85

Aunque el consumo del producto sea en la fase gaseosa el almacenaje de

líquidos criogénicos se da por motivos económicos pues se aprovecha un menor

volumen para el almacenaje.

Básicamente un recipiente criogénico consiste en dos recipientes concéntricos

con un sistema de aislamiento térmico entre ellos.

Los recipientes criogénicos tienen la propiedad de reducir al mínimo la

transferencia de calor entre el ambiente y el líquido criogénico. Sin un adecuado

aislamiento esta transferencia de calor haría que el líquido criogénico, dado su

bajo punto de ebullición, se vaporice rápidamente aumentando en consecuencia

la presión interior del vaso. Si este vapor no fuese liberado a la atmósfera, lo que

acarrea desperdicio, la presión interna provocaría el colapso del tanque.

El sistema de aislamiento del tanque esta formado por una cámara entre dos

tanques, interno y externo, en el cual se produce vacío y es rellenado con perlita.

El vacío elimina la transmisión de calor por convección pues el aire y otros gases

son retirados de la cámara, la función de la perlita es eliminar la transmisión de

calor por radiación, la fijación del tanque interno al tanque externo es diseñada

de tal modo que la superficie de contacto entre los dos tanques sea la menor

posible. Esto minimiza la transferencia de calor por conducción entre los mismos.

15.7 GRADO DE OXIGENO DISPONIBLE SEGÚN LA ASOCIACIÓN

AMERICANA DE PRODUCTORES DE OXIGENO (Unidades en ppm (mol/mol))

Características Límites

Máxima para el tipo I (Gaseoso) Máxima para el Tipo II (Líquido)

A B C G D E F A B G C D

O2 % Mín.(mol/mol)

99.0 99.5 99.5 99.5 99.5 99.6 99.995 99.0 99.5 99.5 99.5 99.5

Nitrógeno 100 100

Olor No No No No

Agua ppm(v/v) 50 2 6.6 8 1.0 6.6 2 26.3 6.6

Pto. Rocío °F -54.5 -97 -82 -80 -105 -82 -97 -63.5 -82

Agua (condensado)

5

ml/dep.

Hidrocarburos Totales( como

25 50 50 1.0 25 67.7

Pag. Nº 86

CH4)

Metano(CH4) 25

Etano y otros Hidrocarburos(c

omo Etano) 3

Etileno 0.4 0.2

Acetileno 0.1 0.05 0.5 0.05

Dióxido de Carbono

300* 5

10 1.0 300*

5

5

Monóxido de carbono

10** 1.0 10*

Oxido Nitroso 2 4 0.1 2 2

Alógenos refrigerantes

2 1

Solventes 0.2 0.1

Otros componentes

0.2 0.1

USP SI SI

Permanente

Partícula

1mg/l 1mm

* Determinación no necesaria cuando el oxigeno es producido por la licuefacción del aire ** Determinación de compuestos puede ser realizado por el análisis de la dispersión de la radiación infrarroja. USP : Farmacopea de los Estados Unidos.

15.8 PESOS Y VOLÚMENES EQUIVALENTES

COMPUESTO Peso liquido / gas

Volumen del líquido que la norma establece

Volumen gas a 14° y 14.7 PSI

Libras Kilogr. Litros Galones Pies3 Metros3

OXIGENO

1.000 0.454 0.397 0.105 12.08 0.342

2.205 1.000 0.876 0.231 26.62 0.754 2.517 1.142 1.000 0.264 30.39 0.861

9.527 4.321 3.785 1.000 115.05 3.258 8.281 3.756 3.290 0.869 100.00 2.832

2.924 1.327 1.162 0.307 35.31 1.000 15.9 EMPRESAS PRODUCTORAS DE OXIGENO LÍQUIDO CRIOGÉNICO

EN EL PERÚ

Pag. Nº 87

EMPRESAS UBICACIÓN - PRODUCCIÓN DIARIA (Toneladas)

Pisco Callao Chimbote Lurín Prod total

PRAXAIR 170 170 MESSER 480 480

AGA 100 100 INDURA 30 30

Producción total en Mercado. 780 16. OTRAS ALTERNATIVAS PARA EL CONROL DEL SULFURO DE

HIDRÓGENO(H2 S)

16.1 INYECCIÓN DE AIRE

El control del H2 S por inyección de aire en tuberías a presión en una estación de

bombeo es a menudo empleado con buenos resultados.

Este método sin embargo no es apropiado en proyectos debido a las siguientes

razones:

Si la inyección es hecha en la sección descendente del sifón invertido, el

aire inyectado irá inverso al punto inicial del sifón(al punto mas alto en la

sección) y la disolución del oxigeno que no espera si el punto de inyección no

se localiza cerca del punto más bajo. Además, la resistencia al flujo

aumentará debido a la marcha inversa del aire inyectado.

Si la inyección es hecha en el punto del sifón invertido, se proporcionarán los

compresores aéreos grandes debido a la presión alta del agua. Asumiendo el

volumen aéreo requerido para la inyección es dos veces de alcantarillado,

necesario y los compresores aéreos deben tener un rendimiento de 1300kw

para 4 a 5 Kg/cm2 riegue la presión y esto incurriría en altos costos de

operación y mantenimiento.

En el caso de la dosificación química, requiere de un tratamiento de pre-

aereación que será proveído en el punto medio de la línea de conducción; por

ejemplo en Huascar, donde la presión del agua deberá ser mínima

Debajo de la superficie libre del agua. Él oxigeno disuelto de las aguas

residuales se incrementa la saturación con este tratamiento.

Pag. Nº 88

16.2 DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS QUÍMICOS

La aplicación química ha sido utilizada para el control de H2S en USA, Japón y

países europeos y es también aplicable en el proyecto.

16.2.1 SELECCIÓN DE REACTIVOS

Los reactivos que han sido aplicados realmente para el control de H2S se

presentan a continuación. Existe la disponibilidad de estos productos químicos

en el Perú .

La proporción designada en la dosificación y las consideraciones por adoptar con

esos químicos se describe como sigue. (Las experiencias previas permite

describir las proporciones a dosificar porque el método del cálculo para definir

las proporciones a dosificar no se establece por el momento).

Cloruro Férrico(FeCl3)

Disponible en el Perú, y relativamente de bajo costo. Por la reacción con H2S,

es transformado al estable FeS. También es eficaz del punto de vista de control

del olor. Hay muchas experiencias en el Japón.

La proporción a dosificar se decide entre30 mg/l en promedio y 80 mg/l como

máximo, teniendo en cuenta las experiencias de las referencias siguientes:

Mogamigawa River Basin STP Pumping Statión, Japan 25 mg/l

Pumping Station in Chiba , Japan 80mg/l

Namerigawa Pumping Station, Japan 29mg/l

Sulfato de Ferroso(FeSO4)

Disponible en el Perú. Es necesario tener facilidades para su disolución porque

esta en forma sólida. Hay muchas experiencias en el Japón y en otros países.

Algunas veces se usa junto con ácido sulfúrico.

La proporción definida a dosificar se decide en 30mg/l. Es de notar la

experiencia en Florida, EE.UU., informado en el manual, de la EPA donde se

muestran los mejores resultado se obtuvieron al dosificar en el rango de 25 a 30

mg/l.

Nitrato de Sodio/ Nitrato de Calcio

Producto importado. Es necesario tener facilidades para su Disolución, porque

está en la forma sólida. Los resultados a escala experimental, reportan que el

nitrato será diez veces al sulfato a ser reaccionado.

Pag. Nº 89

La proporción designada en la dosificación se decide en 50 mg/l porque se

informa que H2S se controló a menos de 1.0 mg/l con un 50 mg/l que es la

proporción dosificada según el experimento en California, EE.UU.

Nitrato de Amonio

Disponible en el Perú. Es necesario tener facilidades para su Disolución, porque

está en forma sólida. A escala experimental mostró resultados satisfactorios para

el control del H2S con la proporción dosificada entre 94 a 117 mg/l. La

proporción designada en la dosificación se decide en 50 mg/l, igual como se

mencionó anteriormente con el compuesto de nitrato.

NaOCl / Ca(OCl)2

Usado en forma liquida. Utilizado en relativa pequeña escala con la facilidad de

la dosificación mínima. Es necesario tener facilidades para su disolución porque

se encuentra en forma sólida.

la proporción a dosificar se decide en 50 mg/l, como el cloro.

Cloro(Cl2) Gas

Usado en formas disuelta y es disponible en el Perú. Se necesita manejo

cuidadoso para el almacenamiento y manipulación debido a su toxicidad. Hay la

posibilidad que se generarán los subproductos cancerígenos.

En el experimento en California, EE.UU., se informa que H2S no se descubrió

2.8 horas después a 6 km flujo abajo del punto de dosificación, las proporciones

a dosificadas de 14 a 46 mg/l.

En el experimento en Florida, EE.UU., el concentración de sulfuro no se

detectaba en 6.5 Km flujo abajo del punto de dosificación, las proporciones a

dosificadas de 35 a 40 mg/l. Sin embargo, el mantenimiento de su efectividad es

dudoso porque H2S se descubrió a un punto 13 km flujo abajo. Se decide que la

proporción a dosificar se decide en 50 mg/l.

Peroxido de Hidrogeno(H2O2)

Se importa del extranjero. pueden completarse reacciones entre H2O2 y H2S

dentro de 30 minutos debido a la velocidad de la reacción. se espera el efecto

continuo al dosificar la proporción apropiada para la prevención de generación

de H2S durante 3 a 4 horas. El H2O2 excesivo también es eficaz para aumentar

el oxigeno disuelto en el alcantarillado.

Hay muchas experiencias aplicadas por la facilidad de mas de 200,000 m3/dia

en EE.UU. por consiguiente, el H2O2 parece ser aplicable al Proyecto. En el caso

Pag. Nº 90

de Palm Beach, Florida, la introducción de múltiples dosis de H2O2 dentro del

sistema de aguas residuales a presión actual muy bien en términos del control

de H2S. la proporción a dosificar se decide en 15 mg/l en referencia a las

siguientes experiencias informadas en el manual de EPA;

California , USA Q = 662,400m3/d, Dosis 7.8 mg/l

Florida, USA Q = 33,310 m3/d, Dosis 13.0 mg/l

Texas, USA Q = 227,100 m3/d Dosis 9.3 mg/l

costo del reactivo químico

Costo anual de cada químico requerido, asumiendo la proporción designada

para la dosificación es estimada como sigue:

R. Químico FeCl3 FeSO4 Na NO3 CaOCl Cl2 H 2 O2 O2

Dosis(mg/l) 30 30 50 50 50 15

Concentración(%) 40 93 98 70 100 50

Consumo(ton/año) 4730 1931 3218 4505 3154 2081 4535

Costo unit($USA/Kg) 0.13 0.30 0.354 0.35 0.5 0.60

Costo Anual

(miles $ USA) 615 579 1139 1577 1577 1665 680

Costo referencial de oxigeno = Costo reactivo (Cloruro Férrico)/ consumo anual

de oxigeno

Costo referencial de oxigeno($ / Ton) = 615000/4535=140

selección de reactivo químico

Se ha juzgado que el Cloruro Férrico es el más apropiado y se ha adoptado por

las siguientes razones:

Bajo costo

Facilidad de manipuleo comparado con otros químicos

Buena disponibilidad en el Perú

Muchas experiencias en países incluyendo el Japón

Efectivo control del olor

Pag. Nº 91

Los compuesto de nitrato, como el nitrato de amonio es también ventajoso

porque este no inhibe el proceso de tratamiento. Sin embargo no es adoptado

por su costo y su disponibilidad. Experiencias pasadas en EEUU. indican la

posibilidad de adopción del H2O2. sin embargo esto requiere de muchas

facilidades de dosificación en la tubería de conducción. Este, por lo tanto

necesita de un alto costo de capital para las facilidades y muchas actividades de

operación y mantenimiento.

16.2.2 PUNTO DE DOSIFICACIÓN DE CLORURO FERRICO

Kinoshita (agencia Japonesa de trabajos en aguas residuales) ha investigado y

reportado sobre la continua efectividad y efectos de la dosificación de químicos.

En el reporte el efecto del control del H2S continua incluso en el caso durante 5

a 7 horas después de la dosificación de cloruro férrico ó nitrato de

amonio(referido en las tablas 10 y 11).

Al parecer la relación reacción / efectividad pude ser mantenida durante el

tiempo de transporte de aguas residuales ( de 6 a 7 horas). Sin embargo una

dosificación adicional será proveída en Huascar, punto medio a San Bartolo, en

adición a los puntos de consumo por el agua residual ( punto A y C) .

17. COMPARACIÓN ENTRE LA INYECCIÓN DE OXIGENO Y LA DOSIS

DE REACTIVOS QUÍMICOS

El costo de cada una de las alternativas están calculadas y comparadas con el

costo de la dosificación del cloruro férrico:

En el caso que el cloruro férrico sea adoptado, la pre aireación es

introducido como un sistema de reserva, mientras que la inyección de

oxigeno es introducido sin la pre aireación y con las facilidades del

cloruro férrico como un sistema de reserva.

El costo de la energía usada y el tratamiento del lodo no están

consideradas.

Pag. Nº 92

El costo unitario de oxigeno: $ 0.15/kg como suministrador.

La tasa de dosificación promedio del cloruro férrico es de 30mg/l y el

costo unitario es de $0.13/kg.

Los costos de operación y mantenimiento es casi el mismo pero en los costos de

construcción para la inyección del oxigeno puro es la mitad del método de la

dosificación de cloruro férrico. El valor presente neto del total de un periodo de

15 años muestra pequeñas diferencias entre ambos métodos.

18. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

18.1 La ecuación estequeométrica de oxidación del sulfuro de hidrógeno,

presentado por NJS, ocurre en una reacción bioquímica, en la capa

facultativa de la película biológica adherida a la tubería de conducción.

De esa ecuación se determina, que el requerimiento de 1ppm oxigeno

para oxidar 1.4ppm sulfuro de hidrógeno y no como se indica en el

estudio de factibilidad que 1ppm de sulfuro de hidrógeno es oxidado por

2ppm de oxigeno, cuadriplicando la cantidad de oxigeno necesario para

oxidar al sulfuro de hidrógeno.

De la ecuación estequeométrica, usada en el presente trabajo se ha

determinado que, 1ppm oxigeno es necesario para oxidar 2ppm de

sulfuro de hidrógeno.

Ec. Presentada por NJS Ec. Usada en el Pte. Trabajo.

)4(234 2

3222

HOSOSH OHSOSH 2222

14

Pag. Nº 93

18.2 La ecuación para el calculo de la tasa de generación del sulfuro de

hidrógeno presentado y no desarrollado por los responsables del estudio

de factibilidad (NJS), difiere de la determinada en el presente trabajo:

Ec. Determinada en el Pte. Estudio Ec. Presentada por NJS

D

DDBO

dt

dsT

)393.02(07.1004.020

5

D

DDBO

dt

dsT

)393.01(07.1004.020

5

18.3 La tasa de generación de sulfuro de hidrógeno calculada para el flujo del

periodo de diseño y la carga orgánica del agua residual actual es

significativamente diferente a los resultados obtenidos por NJS y la

determinada en el presente estudio, como la cantidad de oxigeno a

dosificar para la neutralización del H2S.

Periodo de diseño 2015: Generación de H2S y O2 para su control (mg/l ):

caudal de 1.62 m3/s, DBO5 de 341 mg/l y 25 °C

Tramo Anaerobio NJS Pte. Trabajo

H 2S O2 H 2S O2

Pto B a Pto. 1 Oxig 0.93 1.87 2.25 1.13

Pto. C a Pto. 2 Oxig 1.18 2.35 4.06 2.03

Huascar a Pto. 3 Oxig. 2.93 5.85 8.87 4.44

En el estudio de factibilidad se ha considerado la carga orgánica (DBO5)

de 250 mg/l, cuando en realidad en la actualidad se ha determinado un

promedio de 341 mg/l.

18.4 La ecuación para el calculo de la demanda de oxigeno por la película

biológica y la población biológica suspendida, presentada pero no

desarrollada por NJS, no considera la posible presencia de oxigeno

Pag. Nº 94

disuelto en el agua residual, porque esta es consumida en el tramo

anaerobio. Pero si se tratara de conducir el agua residual fresca con

presencia de oxigeno disuelto, desde una estación de bombeo, esta se

tendría que considerar al calcular la cantidad de oxigeno a dosificar para

mantener condiciones aerobias en la tubería de impulsión con periodos

de retención mayores de 2 horas.

Demanda de oxigeno en zona aerobia ( mg / l )

En el Pte. estudio NJS

Desagûe

T

O ODQ

LD

DCT

15

2

)072.1(4

)8.2

6(2

15

2

)072.1(4

)8.2

6(2

T

OQ

LD

DCT

18.5 El estudio de Pomeroy y Parkhurst sobre la demanda de oxigeno por la

población biológica suspendida en el agua residual a 15 °C , no hace

referencia sobre la carga orgánica del agua residual de estudio, para

mayor rigor será necesario estudiar con las características del agua

residual a ser conducido a la Planta de San Bartolo.

18.6 El estudio de factibilidad de NJS, no menciona sobre la reducción de la

materia orgánica por la digestión de la masa biológica en la zona aerobia

de la tubería de conducción a la Planta de San Bartolo, siendo esta de

gran importancia para la planeación de la operación. En el presente

estudio se ha desarrollado la ecuación, para calculo de la reducción de la

carga orgánica (DBO5 ) en los tramos de la zona aerobia. La reducción

del carga orgánica en el tramo anaerobio es insignificante por lo que no

se toma en consideración.

21

2

)072.1(5.0*Re2

T

OmgO

mgDBOCTducciónDBO

18.7 En el estudio de diseño definitivo, NJS considera la misma carga orgánica

del agua residual en el punto B y a la entrada de la planta de San Bartolo.

Para las condiciones actuales de flujo y calidad de agua residual( 1.120

l/s y 341 mg/l de DBO5) en el punto B, se ha calculado que la DBO5 de

ingreso a la planta sería de 281 mg/l, siendo la reducción de la DBO5 de

Pag. Nº 95

60 mg/l y para el periodo de diseño, la DBO5 de entrada a la planta será

de 300 mg/l debido al menor periodo de retención en la tubería de

conducción.

18.8 En el estudio de factibilidad se presenta, el efecto de la presión en la

concentración de saturación del oxigeno a 30 °C. En el presente estudio

se desarrolla los criterios de calculo de la concentración de saturación del

oxigeno en relación a la presión y temperatura de necesidad. En el

presente estudio se ha fijado el límite para la dosificación de oxigeno en

40 mg/l para la presión de 1 Atm. y 25 °C., como tambien para las

presiones de trabajo en los puntos de dosificación los cuales no difieren

para una temperatura de 30°C.

Estación dosificadora Presión(bar) Conc. De Sat. De oxigeno a

25°C(mg/l)

Pto. 1 de Oxigeno 3.4 130

Pto. 2 de Oxigeno 5.3 195

Pto. 3 de Oxigeno 6.6 245

Por lo tanto la dosificación de oxigeno no será superior a 40 mg/l , que es

la concentración de saturación del oxigeno en agua a la temperatura de

25 °C y a una Atmósfera de Presión. Dosificaciones superiores produciría

desorción del agua residual y escape por la válvula de aire /gas.

18.9 La alternancia de condiciones anaerobias y aerobias permite controlar el

crecimiento de las bacterias heterótrofas filamentosas” Leucotrix “ , que

son estrictamente aerobias y que interfieren en los procesos de las

plantas de tratamiento.

18.10 El manual de operación presentada por NJS no indica los criterios de

calculo de la dosis de oxigeno a ser suministrado a la laguna aireada de

mezcla completa ni parcial. Sin embargo en el presente estudio, para el

objetivo de calidad de agua residual a conseguir se ha determinado y

desarrollado el procedimiento de calculo. El cual permite a su vez

determinar el número de aireadores a funcionar para alcanzar la dosis de

Pag. Nº 96

oxigeno que demanda el proceso de tratamiento. Y de esta forma obtener

a su vez la potencia por aireación, al cual se suma la potencia que

demanda otros equipos de servicio. Para las condiciones actuales se ha

determinado que la potencia instalada(2500 Kw) es superior a la potencia

necesaria(1500Kw). Esto da la posibilidad negociar un nuevo contrato,

facultad suscrita en la cláusula octava del contrato vigente.

18.11 Para el objetivo de calidad ha alcanzarse en la planta de San Bartolo el

costo de producción unitaria de agua residual tratada seria de 0.156 s/m3

(0.044 $/m3).

18.12 Se desestima la instalación de Plantas productoras de oxigeno en los

lugares de dosificación(sistema PSA, VPSA), ya que en las condiciones

actuales se requiere de una producción de 2.5, 4.6, 5.5 Ton/día y en el

periodo de diseño de 2.13, 4.5, 5.3 Ton/día, en los tres puntos de

dosificación, como se puede notar son bien aproximados. Este nivel de

producción solo es posible alcanzar con la plantas de sistema de

producción PSA, los cuales dan un costo de producción unitario de

oxigeno muy alto en comparación con los del sistema VPSA y Criogénico.

Las plantas de producción d oxigeno con el sistema VPSA, se alcanza

escalas de producción de 10 toneladas y mayores, lo que esta muy lejos

de las necesidades de dosificación. Este ultimo sistema de producción de

oxigeno al estado gaseoso de alta pureza(85%) sería una buena

alternativa ya que el costo de producción es inferior al del oxigeno

Criogénico.

18.13 La alternativa de adquisición de oxigeno líquido criogénico sigue siendo la

mejor alternativa por su costo, almacenamiento a gran escala, y facilidad

para la dosificación variable, como es el que tendrá que realizarse en la

tuberías de conducción de aguas residuales a San Bartolo. Las plantas

de sistema VPSA y PSA producen oxigeno a una tasa constante lo que

no permite su dosificación según demanda, si no es eliminando ó

desperdiciando la producción.

Pag. Nº 97

18.14 En el mercado nacional hay una sobre oferta de oxigeno líquido

criogénico del tipo B, según la clasificación de la Sociedad Americana de

Productores de oxigeno, que es la especificada para la dosificación en la

tubería de conducción de agua residual a la Planta de San Bartolo.

18.15 como resultado de la comparación entre la inyección de oxigeno puro y la

dosificación de reactivos químico el primero es recomendable debido a

las razones presentadas anteriormente, sin embargo las facilidades de

espacio para la dosificación de reactivos químicos pueden ser

consideradas en el punto A y la Planta Huascar con el fin de permitir la

instalación de facilidades para afrontar situaciones de cambio en el futuro.

El valor neto presente del total de la construcción en ambos

métodos es casi el mismo.

La generación de H2S será controlada por la inyección de oxigeno

cuando el índice de inyección sea la apropiada.

El afluente de aguas residuales al sistema de transporte por

tubería(STP) se mantendrá en condiciones aeróbicas por el método

de inyección de oxigeno. Recomendable para el tratamiento en el

STP.

La dosificación de cloruro férrico bajará el valor del Ph cuando el

índice de dosificación aumente. Por lo tanto, las medidas de control

del Ph se hacen necesarias para que no afecte la eficiencia del

tratamiento.

Por lo tanto, las facilidades para la dosificación de elementos químicos

debe realizarse en el punto A en vez del punto B. El flujo del agua en el

periodo de diseño será grande en el punto A ( 2.092 m3 / seg.) debido a

que este punto esta ubicado antes de la derivación (punto B). Por lo

tanto será necesario muchos reactivos químicos para el tratamiento de

todo el flujo de aguas residuales, y esto no es lo deseado desde el punto

de vista económico. Sin embargo para los primeros años la dosificación

de reactivos químicos en el punto A es una buena alternativa.

Desde que el tiempo de fluido desde el punto B hasta el punto C es de

una hora , se espera que el tiempo de producción del H2S sea menor.

Pag. Nº 98

Por lo tanto, el índice de dosificación en el diseño en el punto A será

establecido en 10 mg/l (1/3 del total del índice de dosificación) y las

dosificaciones restantes ( 20 mg/l o 2/3 del total del índice de

dosificación) para la divergencia de las aguas residuales desde el punto B

hasta el punto C serán hechas en el punto C; siempre y cuando se

disponga de espacio.

Se ha reportado que el efecto del cloruro férrico continúa a pesar de

haber transcurrido del periodo de detención que es de 6 a 7 horas. Por lo

tanto, el efecto de la dosificación en el punto A continuara en San

Bartolo. La facilidad adicional de la dosificación , sin embargo, será

proveída en Huascar como una facilidad de respaldo.

En aplicación al proyecto del método de inyección de oxigeno, deben ser

tomados en consideración los siguientes items.

Facilidades de operación

En el caso de la dosificación de elementos químicos los efectos del

control del H2S continua por largo tiempo. En el caso de la inyección de

oxígeno puro, sin embargo, este efecto no continua por un periodo largo y

la apropiada inyección del O2 tendría que ser realizada en cada punto de

inyección para mantener el efecto del control.

Si el volumen de inyección es muy pequeño, se generará H2S y se

soltará desde la superficie de las válvulas aire / gas localizadas en los

puntos más altos de las líneas de conducción. Si el volumen de la

inyección es muy elevado, el oxigeno se gastará en la liberación en las

superficies de las válvulas aire / gas. El índice de la apropiada inyección

cambiará con la variación de la cantidad del fluido, la temperatura, la

concentración de DBO de las aguas residuales, etc.

Por lo tanto, se requiere el examen del índice adecuado de inyección

durante la operación.

Facilidades de Mantenimiento;

SEDAPAL podría contar con un proveedor / fabricante de oxígeno por

las facilidades de operación y mantenimiento. En este caso es necesario

resaltar en el contrato, la identificación de responsabilidades en el

mantenimiento del sistema de dosificación, división de costos de

Pag. Nº 99

operación y mantenimiento, etc, Los cuales deberían ser hechos por un

proveedor de oxígeno. Para poder aminorar costos e incrementar la

seguridad, es deseable realizar un contrato por el periodo máximo que

establece la ley de Adquisiciones y contratos( 3 años).

Control de malos olores

Los malos olores liberados por las válvulas de aire / gas en el tramo

anaerobio podrían generar incomodidad ambiental y de reclamación a

SEDAPAL, por lo que se ha previsto la instalación de filtros de carbón

activado para su adsorción los cuales se tendrá que evaluar su periodo

de trabajo para su regeneración.

Si los malos olores se presentara a la entrada de las lagunas de

Huascar y San Bartolo, indicaría una baja concentración de oxigeno

disuelto a la llegada de estas Plantas y lo que se determinará mediante

los censores previstos.

En las estaciones de pretratamiento ubicados en el punto A y C se ha

considerado el tratamiento biológico de los gases mal olientes liberados

por las aguas residuales los cuales son captados por aparatos de

ventilación.

Prevención de la corrosión

El método recomendado para prevenir la corrosión en la estructura de

concreto existentes en la infraestructura hidráulica es el usado por la

agencia japonesa de trabajos con aguas residuales u otras autoridades.

estas podrían ser aplicadas en el diseño de facilidades en el tratamiento

que deberían estar expuestos al H 2S gas. Cubierta de cerámica epóxica

o capas de PVC para tuberías de concreto, sin embargo a la fecha existe

la alternativa de su protección con cubiertas de poliuretano de 2 a 3 mm.