Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencia de la Producción




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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL


Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencia de la Producción.


“Montaje de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales por Aireación Extendida”


TESIS DE GRADO


Previa obtención del titulo de:


INGENIERO MECANICO


Presentada por:


Néstor Raúl Peralta Benites.


GUAYAQUIL – ECUADOR


Año: 2005


AGRADECIMIENTO


A todas las personas que de uno u otro modo colaboraron en la realización de este trabajo y especialmente en el Ing. Ignacio Wiesner Director de tesis, por su invaluable ayuda.


DEDICATORIA


A MIS PADRES

A MIS HERMANAS

A MI ESPOSA

A MI HIJO


TRIBUNAL DE GRADUACION


________________________ __________________________

Ing. Eduardo Rivadeneira P. Ing. Ignacio Wiesner F.

DECANO DE LA FIMCP DIRECTOR DE TESIS

PRESIDENTE


________________________ __________________________

Ing. Rodolfo Paz M. Ing. Eduardo Orces P.

VOCAL VOCAL


DECLARACIÓN EXPRESA


“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”


(Reglamento de Graduación de la ESPOL)


__________________________


Néstor Raúl Peralta Benites


RESUMEN


En el presente trabajo se exponen los criterios de ingeniería utilizados en el montaje de una Planta de Tratamiento Biológico de Aguas Residuales por Aireación Extendida, para grupos habitacionales que no cuentan con una facilidad de tratamiento municipal. El trabajo fue desarrollado en el cantón General Villamil [Playas] Provincia del Guayas en Agosto de 1995 .


El sector residencial a ser atendido cuenta con una capacidad esperada de 1 640 habitantes o usuarios. La planta de tratamiento de aguas residuales obedece principalmente a la ausencia de un sistema de alcantarillado sanitario público en el área donde se desarrolla el proyecto.


En el capítulo 1, se determina la necesidad de eliminar la carga de efluente demandada por el Proyecto, se revisan las definiciones y fundamentos teóricos de los procesos operacionales y se hace una descripción de este tipo de plantas de tratamiento biológico por aireación extendida.


En el capítulo 2 se desarrolla el proceso de montaje la planta, se establecen: cronogramas de ejecución de obra, grupos de trabajos, herramientas requeridas, equipos necesarios y tiempos de ejecución. Por último se presenta un análisis de costos de la obra.


En el Capítulo 3, se evalúa la calidad final del efluente de la planta de tratamiento agua y sus efectos en el medio ambiente. Se incluye una evaluación de la eficiencia y costo del tratamiento.


En el Capítulo 4 se presentan las conclusiones y recomendaciones.


INDICE GENERAL

Pág.

RESUMEN........................................................................................................II

INDICE GENERAL..........................................................................................III

ABREVIATURAS............................................................................................VI

INDICE DE FIGURAS....................................................................................VII

INDICE DE TABLAS ....................................................................................VIII

INDICE DE PLANOS......................................................................................IX

INTRODUCCIÓN..............................................................................................1


CAPITULO 1.

  1. DEFINICION DEL PROBLEMA..................................................................3

    1. Necesidad de eliminar agua residuales: Macro proyecto Casa Blanca Playas.................................................................................4

    2. Plantas de Tratamiento Biológico de Aguas Residuales.................5

    3. Proceso de tratamiento de aguas residuales mediante lodos activados............................................................................................9

1.4 Descripción de una Planta de Tratamiento de aguas residuales por aireación extendida.......................................................................15


CAPITULO 2.

  1. MONTAJE DE LA PLANTA.......................................................................18

    1. Recepción de equipos importados y construcción de elementos complementarios...........................................................................19

    2. Desarrollo del cronograma de trabajo y presupuesto referencial..21

    3. Montajes de estructuras metálicas, acometidas de afluentes y líneas aire......................................................................................24

    1. Montaje de bombas, soplador y dosificador de cloro...........................35


CAPITULO 3.

  1. EVALUACION DE RESULTADOS............................................................62

    1. Evaluación del agua procesada y su impacto ambiental...............62

    2. Evaluación de la eficiencia de la planta instalada.........................69

    3. Evaluación de costos de tratamientos...........................................70



CAPITULO 4.

  1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................74

4.1 Conclusiones…………………………………………………………..74

4.2 Recomendaciones……………………………………………………75


APENDICES

BIBLIOGRAFIA


ABREVIATURAS


DBO5. Demanda Bioquímica de Oxigeno en 5 días-

Hp Caballo de Potencia.

Bhp Caballo de Potencia al freno.

p.s.i. Poundal / pulgada cuadrada.

mg//lt Miligramo/ litro

mm Milimitro.

Hz. Herzt.

V Voltios

DI Diámetro Interior

DE Diámetro Exterior

uPVC Tubería PVC para presión.

E/C Unión por Cemento Solvente. (PVC)

C/R Con Rosca. (PVC)

GPD Galón / DIA.

Ton. Tonelada.

EPP Equipos de Protección Personal.


ÍNDICE DE FIGURAS


Pág

Figura 1.1 Reacción de Síntesis (Producción de Nuevas Bacterias)........11

Figura 1.2 Proceso de Respiración Endógena...........................................11

Figura 1.3 Proceso de Sistema de Tratamiento de Aguas

Residuales por Aireación Extendida.........................................17

Figura 2.1 Vista de Planta Instalada...........................................................27

Figura 2.2 Tolva Clarificadora....................................................................28

Figura 2.3 Instalación de Válvulas de compuerta y Cheque......................31

Figura 2.4 Puente de maniobra y líneas de efluentes................................32

Figura 2.5 Montaje de bombas Sumergibles..............................................46

Figura 2.6 Bombas Sumergibles en Funcionamiento.................................48

Figura 2.7 Tablero de control de bombas sumergibles..............................49

Figura 2.8 Vista de Soplador o Compresor de aire....................................56

Figura 2.9 Vista de Base de Soplador o Compresor de aire......................57


ÍNDICE DE TABLAS


Pág

Tabla 1 Paquete de importación de Planta de Tratamiento...................20

Tabla 2 Cronograma de trabajos. Montaje de Planta de

Tratamiento...............................................................................22

Tabla 3 Presupuesto referencial de adquisición, montaje y

puesta en marcha de la Planta de Tratamiento........................23

Tabla 4 Verificación de Capacidad y Selección de Bombas……………39

Tabla 5 Calculo de Distancias entre Flotadores de Control………...…..45

Tabla 6 Verificación de Capacidad y Selección de Soplador…………..54

Tabla 7 Resultados de Análisis de Laboratorio en Muestras de Agua Residual....................................................................................66

Tabla 8 Costos de operación y mantenimiento anual de la planta de tratamiento................................................................................72


ÍNDICE DE PLANOS


Plano 1 Platina base 1

Plano2 Platina base 2

Plano 3 Angulo base 3

Plano 4 Anillos refuerzos

Plano 5 Vinchas de ajuste

Plano 6 Platina base 4

Plano 7 Reductor Brida-Pegable

Plano 8 Anclaje de Tolva

Plano 9 Líneas de AA.SS. y Aire

Plano 10 Línea de Bombeo.

Plano 11 Procesos de la planta


INTRODUCCION

En el año 1994 se desarrolló el Macro Proyecto Club Casa Blanca, en los exteriores del área urbana de la ciudad de General Villamil [Playas]. El proyecto anticipaba demanda de servicios básicos para alrededor de 1 600 personas. Dado que el área se caracteriza por la alta plusvalía como sector de desarrollo turístico, se decidió construir y operar una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas generadas por los usuarios del complejo habitacional. El tratamiento de estos residuos permitiría no solamente cumplir con normas o reglamentos aplicables a descargas líquidas al medio, sino que también mantendrá condiciones apreciadas por un sector turístico, esto es, calidad del agua para fines recreativos, ausencia de olores ofensivos y de organismos patógenos que pudiesen transmitir enfermedades a seres humanos.


El diseño de la planta de tratamiento propuesta fue responsabilidad de una empresa contratada para el efecto, EDOSPINA S. A., Colombia. Esta empresa proveyó las especificaciones de diseño y de montaje adecuadas para su planta. Un sistema de tratamiento de este tipo, en que existen componentes de obra civil, mecánica, química, eléctrica y sanitaria, requiere de un plan elaborado para el efecto. Un correcto montaje e instalación de los componentes principales mecánicos, bombas, sopladores de aire, accesorios para fluidos, garantiza no solamente cumplir con lo establecido por el fabricante sino que redunda en beneficios como: prolongación de vida útil, operación eficiente, al menor costo factible, y el aseguramiento de condiciones físicas, químicas y biológicas adecuadas en el efluente a ser vertido al medio.


CAPITULO 1

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