Cha Varro Rodriguez Daniel 2014

8/17/2019 Cha Varro Rodriguez Daniel 2014

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DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE 2LTS/S PARA

UNA POBLACION DE 750 HABITANTES

Chavarro Rodrí!"#$ Da%&"' A'(o%)oUniversidad Militar Nueva Granada, Especialización en Planeación Ambiental y

Manejo Integral de los ecursos Naturales

R")!*"%

!e dise"ó una planta para el tratamiento de agua potable, constituida por unsistema de aireación, un sistema de coagulación, un sistema de #oculación, unsedimentador, un sistema de $ltrado y tan%ue de almacenamiento& 'a plantapuede ser utilizada para el tratamiento de aguas subterr(neas o super$ciales&El caudal de alimentación tiene una tasa m()ima de *&+ '!& -ada laproblem(tica %ue en .olombia m(s del /01 de los municipios de .olombia notienen disponibilidad adecuada de agua potable& El proyecto bene$cia a todasa%uellas poblaciones marginales en (reas rurales con2ormadas 3asta por 40+3abitantes&

A+),ra-,

It 5as designed a plant 2or treatment o2 drin6ing 5ater, consisting o2 anaeration system, a system o2 coagulation, #occulation system, a settler, a $ltersystem and t3e storage tan6& 73e plant can be used 2or t3e treatment o2

ground5ater or sur2ace 5ater& 73e 2eed rate 3as a ma)imum rate o2 *&+ '!&Given t3e problems in .olombia more t3an /01 o2 t3e municipalities o2 .olombia do not 3ave ade%uate access to drin6ing 5ater& 73e project bene$tsall t3ose marginalized populations in rural areas 2ormed up to 40+ people&


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!eg;n la M!, las en2ermedadesdiarreicas son la segunda mayorcausa de muerte de ni"os menores

de cinco a"os, matando a 4B+&+++ni"os cada a"o& Pudi9ndose prevenirmediante el acceso al agua potable ya servicios adecuados desaneamiento e 3igiene&

Adicionalmente la 2alta de agua paraatender la demanda para riego en

zonas con vocación agr:colacontribuye a problemas sociales yeconómicos por el bajo nivel deingresos de sus 3abitantes, ya %ueson abandonadas estas tierrasdejando de ser productivas,elevando los :ndices de desempleo ydesplazamiento en estosasentamientos maginados&


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2 Ma,"r&a'") 1 M,odo)

2. D&)"3o d" 'a P'a%,a d"Tra,a*&"%,o d" A!a Po,a+'"

2.. Do,a-&% 1 Ca!da' d"D&)"3o

El dise"o de la planta se basó en elconsumo de agua potable y un 2actorpara caudal m()imo diario por ende sedeterminó la población 2ututa servida

CP2D seg;n lo estable .orc3o y -u%ue >


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.3 .arga 3idr(ulica Cmd:asD&


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2.8 S"'"--&% d"'S&),"*a d" Coa!'a-&%

4&!ra No 2 Ca%a'",a Par)ha'' PTAP

*!%&-&&o d" E' P"3o' 9A%,&o6!&a

Acorde con el caudal de dise"o CHdD y elcaudal pico CHpD, basados en losintervalos de medición para canaletasPars3all, seg;n el libro de omero >4@ &

Hd ClsD *,+*Hp ClsD *,+*

!e escogieron las dimensiones de la

canaleta para el intervalo entre +&< F 0ls& Estas dimensiones 2ueron tomadasde la re2erencia citada&

Anc3o de canal antes de lacanaleta, CcmD

- =B,/++

Pro2undidad pared lateral decanaleta,

E **,L++

CcmD

'ongitud est(ndar de gargantacanaleta, 4,B++

CcmD'ongitud de canal en laampliacióndespu9s de la garganta de lacanaleta ,

G *+,


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-i2erencia de altura del canalaguas

=,L++

arriba y aguas abajo de lacanaleta , CcmD

Altura est(ndar de la rampa decanaleta ,

N *,L++

CcmD'ongitud de la transición de laentrada,

M


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2.; 4'o-!'ador d" 4'!0, B@

7iempo de retención -ebedise"arse de manera %ue eltiempo de detención est9 entre =+min y =0 min&


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2.? D&)"3o d"' S&),"*a d"4&',ra-&%

4&!ra No 5 4&',ro) a r")&% PTAP

d"' a'*a-% Ho*"-"%,"r:&''av&-"%-&o 9 M",a

En la operación de $ltración, se realizala remoción de estas part:culas %ue nose alcanzaron a remover en losprocesos anteriores 3aciendo pasar el#ujo a trav9s de lec3os de mediosporosos en los cuales las part:culas, pordi2erentes mecanismos, son retenidas yd3 id t

-óndeN Numero de $ltros&Hd .audal de $ltración totalCm


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Altura del agua sobre el lec3o 'aaltura del agua sobre el lec3o serecomienda de +&0 m ya %ue ellec3o $ltrante en ning;nmomento debe trabajar seco&

8 R")!',ado)

8. Do,a-&% 1 Ca!da' d" D&)"3o

Población 2utura servida

C D C D

8abitantes

-otación 2utura

C D C D

l3abFd:a

.audal m()imo diario

m


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Ta+'a 2 -imensiones del sistema deaireación&

Par*",ro :a'or

Numero de bandejas Nb <

rea de cada bandeja, Cm*D A =,+?4

'argo, CmD l =,+*<Anc3o, CmD a =,+*<'ongitud de la bandeja en el 2ondo,CmD

li +,B44

-i(metro bandeja parte superior,CmD

-bs =,=00

-i(metro bandeja en el 2ondo, CmD -bi +,/+/-i(metro ori$cios,CmD -o +,++L0!eparación ori$cios, CmD !o +,+


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Anc3o del +&< m porloculador K A. b 2acilidad en la

construcción'ongitud Ttil 'U RU 8UK ?&/? m

NS de.ompartimiento N. 'U b


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r"a d" Or&@-&o) S!"r&or") "

I%("r&or")

7omando los ori$cios superiores e

in2eriores cuadrados, se emplean lassiguientes ecuaciones de (reaIn2erior

XC D

C D

!uperiorX

C D C D

Ta+'a 7 rea de losori$cios&

A&. +&++/m*

A). +&++0m*

A&2+&+== m*

A)2 +&++4m*

A&8+&+=0 m*

A)8 +&+==m*

D&*"%)&o%a*&"%,o d" Or&@-&o)S!"r&or") " I%("r&or")X

ri$cios In2eriores CcuadradosD

a)8 +&=+ m+)8 +&=+ m

Ra%!ra) R"-,a%!'ar")

aanc3oblargo*a

X

Ta+'a .0 -imensiones de lasranuras&

ar. +&+*m

+r. +&+*m

ar2 +&+=m

+r2 +&+<m

ar8 +&+*m +r8 +&+


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V +&++== NFsm* L4L+ Nm<

Ta+'a ..Par(metros

Rad&o H :"'o-&dad

Grad&"%,"./)"

'/)" */)R&.C+&+*< :&.+&*?

LG&.CB+&0


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Ta+'a .7 P9rdidas de carga&

Grad&"%,"

R"-o*"%dado

:a'or P"rd&dad"

A./)"B Cara*G= 4+ F =++ B=&*< 8= +&+L?G* ?+ F 4+ ?/&/B 8* +&+B+G< =+ F ?+


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R")!*"% d" D&*"%)&o%") 1 Da,o) 4&%a'") d"' 4'o-!'ador d"

4'!


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Ca'-!'o d" 'a :"'o-&dad "%,r"

P'a-a)C D

C D

-ónde

Rsc Rel& !edimentación critica

C+&+++*Lm


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r"a S!"r@-&a' d" S"d&*"%,a-&%

"%,r" P'a-a)

'a velocidad de #ujo del agua entreplacas es 2unción del (ngulo deinclinación de las placas y el (reasuper$cial del sedimentador, por lotanto al despejar tenemos

Esta (rea es la %ue %ueda entre placas,sin considerar el espesor de las placas&

N*"ro d" P'a-a)El n;mero de placas por $la de = m secalcula mediante la siguiente e)presión

C D

ecalculando los valores a2ectados

Ta+'a .F -atos recalculados&

A =&


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.omo el valor de eynolds es menor a0++ se est( garantizando #ujo laminar&


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R")!*"% d" D&*"%)&o%") 4&%a'") d"' S"d&*"%,ador d" A',a Ta)a

Ta+'a 20 esumen de dimensiones&

Par*",ro Sí*+o'o

:a'or

Relocidad del agua entre placas, Cmd:aD Ro 44,/+4

Anc3o de sedimentador, CmD K *,?*+'ongitud del sedimentador, CmD 's =,+B+

Pro2undidad del sedimentador, CmD As =,=0<

'ongitud diagonal módulos de sedimentación, CmD 'dm +,B++

N;mero de placas a lado y lado del canal dedistribución

Np =B

Anc3o del canal distribuidor , CmD Ks *,?*+

Pro2undidad del canal distribuidor, CmD +,=B+'argo in2erior del canal distribuidor, CmD 'id +,+/+'argo superior del canal distribuidor, CmD 'sd +,=4*

'ongitud diagonal del canal distribuidor, CmD 'dm +,=/0

N;mero de salidas del canal distribuidor Ncd =*-i(metro 7uber:a !ecundaria ó salidas, CmD dts +,+0=Espaciamiento entre la 7uber:a !ecundaria, CmD Ets +,=


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N!*"ro d"

4&',ro)

$ltros&

:"'o-&dad d" 4&',ra-&%

C D 'a tasa de $ltración media esrecomendada seencuentra en un rango de =40 y ?4+m


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r"a ,o,a' d" 4&',ra-&%

!e calcula mediante la siguientee)presión

-ónde

Hd .audal de la plantaCm


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; P'a%o) ara 'a Co%),r!--&% d"'S&),"*a d" Tra,a*&"%,o d" A!aPo,a+'"

;. Torr" d" A&r"a-&%Rer ane)o =

;2 Ca%a'",a Par)ha''Rer ane)o *

;8 4'o-!'ador d" 4'!


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5 D&)-!)&%

El dise"o de la planta de tratamiento deagua potable, busca ajustarse a las

principales necesidades %ue se puedengenerar en las di2erentes (reas ruralesde .olombia, teniendo como principalobjetivo a%uellas poblaciones de menosde =*++ 3abitantes CReredasD, y no soloen busca de un desarrollo económico delas poblaciones& Adem(s brindar unamejora en la calidad de vida de estas

con el suministro y la buena calidad deagua&

'os c(lculos realizados en el dise"o son2undamentales ya %ue a partir de estosse establece el dimensionamiento yrespaldan la capacidad de carga de laP7AP& As: mismo se presentan los planos

constructivos al detalle con el $n %uesea posible su implementación&

'a Planta de tratamiento est(constituida idóneamente para %ue elagua tratada cumpla con los par(metros2:sicos Ccolor, olor, sabor, turbiedad,conductividadD, establecidos en el

-ecreto =040 de *++4 y la esolución*==0 de *++4&

!i b l li i t d l

;til superior a =+ a"osD, dependiendo desu mantenimiento&

.abe destacar %ue esta propuesta o

este dise"o para %ue sea integral, esnecesario %ue se contemplen una seriede actividades adicionales como laconstrucción, el cargue, transporte ydescargue de la P7AP, junto con laad%uisición de los accesorios, e%uipos,tuber:as y dem(s elementos necesariospara su posterior instalación


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y puesta en marc3a& Adem(s, de unasesoramiento completo para laconstrucción de las obras civilesnecesarias para la instalación de la

P7AP Cplaca de soporte, caseta dee%uipos, encerramiento, entre otrosD&

Una vez $nalizadas las actividadesnecesarias para la implementación deldise"o de la P7AP se deber( llevar acabo una capacitación para losoperadores para el manejo del sistema

de tratamiento, adicionalmente ser(necesario 3acer entrega de losmanuales de operación ymantenimiento de la planta&

? Co%-'!)&o%")

.on el dise"o y posterior

implementación de este sistemade tratamiento se pretendereducir el n;mero de personas%ue todav:a utilizan 2uentes deagua no aptas para el consumo ymejorar la calidad de vida a lasdi2erentes veredas marginales delpa:s&

'a implementación de P7AP,aumentaran el acceso al aguapotable lo cual disminuir( la

sin acceso sostenible al aguapotable y saneamiento b(sico&

Mediante este tipo de proyectos

se busca ayudar a la poblaciónm(s vulnerable en aspectos comola salud, educación y generaciónde oportunidades&


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7 B&+'&ora(ía

=& Arboleda, W& 7eor:a y pr(ctica de lapuri$cación del agua, tercera

edición& McGAJF8I'' IN7EAMEI.ANA, !&A&!anta29 de Kogot(& *+++&

*& .3o5, R& 7&, et al& 8idrolog:aAplicada& Mc GAJF8I''& !anta29de Kogot(& =LL?&


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ANEO.

=++=+

Unión


27/40


28/40

ANEO2

4&B0+


29/40

= =+.ANA'E7A PA!8A''


30/40

ANEO8

/0

I z % &

R i s t a ' a t e r a l

=?=

*= =0 =*\

=0 *+


31/40

=B&4=B&4 =B&4

=B&4

=?

=

=*\ =0*?*

Rista 'ateral

=B&4

=B&4

=B&4

=B&4

=B&4

=B&4

Rista !uperior

E.8A +< +0 *+=? IN7EGA' -E '! E.U!! NA7UA'E!E!.A'A P'AN .N!7U.7IR -E' P'AN < -E /

= =+ '.U'A- -E 'UW _A-


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ANEO;

ri$ciode salida3acia el

*dosector

ri$cio

de!alida

3acia el!E-IMEN7A-

=B&4 =B&4

=B&4 =B&4 Entrada =B&4 =B&4 =B&4 =B&4

de Agua


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UNIRE!I-A- MI'I7A NUERA GANA-A-IKUW -ANIE' .8ARA A.U'7A- -E IN GENIA^AAPK E!PE.IA'I_A.I]N EN P'ANEA.I]N AMKIEN7A' MANEW

IN7EGA' -E '! E.U!! NA7UA'E!E.8A +< +0 *+=?E!.A'A -E7A''E IN7EN -E' '.U'A- P'AN ? -E /

= =+ -E 'UW _A-


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ANEO5

==B ==B

=+

BL=0

==0

=B ?B


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UNIRE!I-A- MI'I7A NUERA GANA-A-IKUW -ANIE' .8ARA A.U'7A- -E INGENIA^AAPK E!PE.IA'I_A.I]N EN P'ANEA.I]N AMKIEN7A' MANEW

IN7EGA' -E '! E.U!! NA7UA'E!E.8A +< +0 *+=?E!.A'A P'AN .N!7U.7IR -E

= =+!E-IMEN7A- -E A'7A 7A!A


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ANEO?


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UNIRE!I-A- MI'I7A NUERA GANA-A-IKUW -ANIE' .8ARA A.U'7A- -E INGENIA^AAPK E!PE.IA'I_A.I]N EN P'ANEA.I]N AMKIEN7A' MANEW

IN7EGA' -E '! E.U!! NA7UA'E!E.8A +< +0 *+=?E!.A'A P'AN .N!7U.7IR

-E= =+ 7ANHUE -E

E7'ARA-


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ANEO7

!I!7EMA -EI'7A.I]N

Rista Isometrica

Adap& Mac3o =\ Adap& Mac3o =\

*+


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= =+ -E I'7A.I]N


40/40

ANEO

!I!7EMA -E AIEA.I]N.ANA'E7A PA!8A''

'.U'A- -E 'UW _A-

!I!7EMA

!E-IMEN7A- -E A'7A

7A!A

-E

I'7A.I]N 7ANHUE

E7'ARA--IKUW UNIRE!I-A- MI'I7A NUERA GANA-A

-ANIE' .8ARA A.U'7A- -E INGENIA^AAPK E!PE.IA'I_A.I]N EN P'ANEA.I]N AMKIEN7A' MANEWE.8A +< +0 *+=? IN7EGA' -E '! E.U!! NA7UA'E!

E!.A'A P'AN / -E /

= =+ E!HUEMA GENEA' -E 'A P'AN7A -E 7A7AMIEN7 -E AGUA P7AK'E

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