MEMORIA DE CALCULO PARA TANQUE SEPTICO / SEDIMENTADOR 1.9 m 3 (Criterios generales de diseño)

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1 MEMORIA DE CALCULO PARA TANQUE SEPTICO / SEDIMENTADOR 1.9 m 3 (Criterios generales de diseño). Para estimar la cantidad de agua a cargar en el sistema se parte de una dotación (D) de agua y de un coeficiente de retorno típico del 75%. Así mismo se plantea la utilización de inodoros y duchas.. La población máxima estimada para el presente análisis es de 8 personas. La dotación promedio para uso en construcciones se estima en 250 lt/(por x día).. Se consideran para los cálculos correspondientes para este proyecto: -caudal de retorno a utilizar en cálculo: q = dotación x factor de retorno = 250 x 0.75 = 140 lt/(per x día). Por razones hidráulicas y sanitarias que se pretenden con este diseño, también se tomarán en la construcción de los tanques los siguientes criterios: - El proporcionamiento de las dimensiones debe considerar que el largo l sea 3 veces al ancho a. - La profundidad mínima para los líquidos será de h= 1.4m. CALCULO DE LA CAPACIDAD TANQUE SEPTICO / SEDIMENTADOR

2 Para este trabajo se siguieron las indicaciones de: Dr. D.D. Mara, profesor de la Universidad de Leeds, Inglaterra. Dr. G.S. Sinnatamby, coordinador del programa HABITAT, Naciones Unidas para el diseño de tanques sépticos en climas cálidos. Según los estudios de The Public Health Engineer, 14,4, los procesos anaerobios que se llevan a cabo en un tanque séptico en regiones cálidas, dan razones de remoción válidas, en promedio equivalente a: DBO = 70 % y SS = 80%. Por lo tanto: a) Volumen para sedimentación V s = 10-3 (p) (q) t h = 1.12 m 3 b) Volumen para digestión V d = (0,5) 10-3 (p t d ) = 0.17 m 3 c) Volumen para almacenamiento de lodos digeridos V a = 10-3 r P(n-(t d /365) = 0.28 m 3 n = 1 año (periodo de limpieza) p = población q = caudal t h = tiempo de retención hidráulica t d = tiempo de retención requerido en unción de la temperatura r = factor que caracteriza las aguas o desechos líquidos generalmente para estos casos equivale a 40 lt/(por x año) d) Volumen total de líquido en este tanque V TL = 1.6 m 3 e) Configuración del tanque: dirección del flujo: - El flujo entrará por un extremo cruzará el tanque a lo largo y saldrá por el extremo opuesto al ingreso. - El espacio libre sobre el nivel de los líquidos será de 20cm. f) Se recomienda: - La colocación de dos registros en la losa superior de cada tanque, exactamente sobre la posición que ocupan las T s de entrada y salida de líquidos. - Prolongar las T s con nicles de pvc, 50cm bajo el nivel del agua y hacia arriba una longitud tal que les permita una separación de 2cm. Con la losa superior. RESUMEN DE CARACTERISTICAS, VALORES PARA ESTE PROYECTO TANQUE SEPTICO CONSTRUIDO EN MANPOSTERIA DE CONCRETO Características valor Cantidad de personas a atender 8

3 Caudal: q (lt/día) 140 Periodo de limpieza estimado (meses) 12 Profundidad de líquidos h (m) 1.40 Vol. Sedimentación (m 3 ) 1.12 Vol. Digestión (m 3 ) 0.17 Vol. Lodos (m 3 ) 0.28 Volumen total de líquidos (m 3 ) 1.6 Longitud de de T s bajo el nivel de líquidos (m) 0.50 Espacio libre sobre superficie del agua (m) 0.22 Diámetro mínimo de tuberías (m) ANALISIS DE LAS CONDICIONES PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL FAFA REQUERIDO Considerando 8 personas Con el propósito de mejorar la calidad del fluente de los tanques sedimentadores, antes de su ingreso en el siguiente paso de tratamiento se propone la colocación, en paralelo, de 1 filtro anaerobios de flujo ascendente de 1.9 m 3 cada uno (FAFA). Se propone del tipo rectangular y como material filtrante solo piedra cuarta. Calculo de volúmenes: - V 1 volumen de material filtrante = m 3 - V 2 volumen de agua en material filtrante = m 3 - V 3 volumen de agua libre (inferior y superior) = m 3 - V TL volumen total de agua = m 3 Caudal diario = 1120 m 3 /día

4 Medio caudal para cada FAFA = m 3 /día Para este caso una sola unidad de FAFA de 1m 3 es suficiente para filtrar la totalidad de los líquidos provenientes del tanque. Esta unidad también debe recibir mantenimiento en forma periódica. Se requiere una carga hidráulica de 50cm. Esto es la diferencia de niveles entre el fondo de la tubería de salida del tanque séptico/sedimentador y el fondo de la tubería de salida del FAFA. ETAPA FINAL, DESINFECCIÓN 1. Las aguas tratadas proviene de una población estimada de 8 personas. Para el caudal q = m 3 /día = 0,046 m 3 /hr = 0,00002 lps (concentrando operación en solo 12 horas). 2. Esa condición requiere 0.24 pastillas de cloro por día para una dosis de desinfección con cloro de 8 mg/lt. 3. las dimensiones del volumen de líquidos, en el tanque de contacto o de retención son 440 litros en un tanque de 500 litros nominal, para un tiempo de retención hidráulica estimado en 1.0 hr. 4. Este clorador funciona utilizando pastillas de tri-cloro orgánico estabilizado. Mismas que se van diluyendo de acuerdo al uso. Son pastillas con 90% de concentración. Cada pastilla tiene 75 mm. de diámetro tiene un peso de 200 g. (distribuye SINTETIK de Costa Rica S.A. teléfono ; fax ; Apdo San José) - Para el tratamiento de lt/día, a la dosis de 8 mg/lt., se utilizan alrededor de 2 pastillas por mes. 5. El espacio libre sobre líquidos debe ser mayor a 40 cm. OPERACIÓN DE MANTENIMIENTO Tanque séptico/sedimentador - Debe realizarse el mantenimiento respectivo para este sistema mediante la inspección periódica del tanque séptico. Esto se hará a través de los registros que se dejan en la tapa superior. Por ahí es posible medir la cantidad de lodos acumulados en el fondo;

5 introduciendo por las T s instaladas, una vara con un pedazo de tela o mechas atadas a un extremo a sumergir. En forma semejante y por los mismos orificios se pueden inspeccionar el espesor de la capa de natas. Esta actividad debe ejecutarse una vez al año. - Debe hacerse la limpieza del tanque al final del periodo estipulado en el diseño o como consecuencia a una inspección previa que indique la necesidad de llevar a cabo tal función anticipadamente. Esto es cuando las natas ó los lodos estén muy cerca de la boca de las T s de salida. - Deben realizarse las limpiezas en el periodo seco ó de no lluvias de la zona. Primero se remueven las natas. Después de eso se procede a mezclar el resto del contenido y se extrae lo que corresponde. Ese volumen a extraer estará compuesto por material ya estabilizado, material fresco (recientemente depositado) y por material activo (bacterias). - Nunca se extrae la totalidad del contenido de un tanque, debe dejare por lo menos un 20% de su contenido para la reactivación o continuidad biológica del tratamiento. - Esto puede ser realizado en forma manual por dos personas, con las precauciones y protecciones del caso. Filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA) - Debe revisarse periódicamente el registro del tubo de entrada, después de los primeros seis mese de funcionamiento.- - Debe observarse la forma en que se mantiene el nivel del agua, la relación respecto al nivel de aguas que salen. La diferencia de esos niveles, entre la entrada y la salida no puede ser mayor a 40 cm. Al llegarse a una medida cercana a este valor, se procederá a realizar las labores de limpieza. - La limpieza se inicia cerrando las válvulas de ingreso y salida. Esos lodos deberán ser recogidos con mangueras y bombas por las tuberías verticales de inspección que llegan hasta el fondo, en forma semejante a como se recogerán los lodos del tanque séptico y deben recibir el tratamiento apropiado antes de su disposición final. - Se propone utilizar mangueras a presión, hasta la parte inferior de los FAFA introduciéndolas por el registro en la línea de ingreso. De esta manera, con la inyección de agua se removerán de mejor manera los lodos que se depositen en esa cámara. - Durante el proceso de limpieza también es posible practicar el retrolavado, esto se logra echando agua por la parte superior y permitiendo que esa agua por gravedad se mueva hacia abajo, dirigiéndose hacia el punto inferior preparado para evacuar lodos. Esta agua arrastrará conglomerados de material bacteriano desarrollado en el medio filtrante por lo que podrán ser bombeadas hasta el sitio apropiado para el tratamiento apropiado que deben recibir.

6 - El retrolavado debe ser moderado ç, a que no se pretende limpiar completamente el material filtrante. - Ante posibles fallas en lo filtros o necesidades de mantenimiento total, una previsión a considerar es que esta instalación de FAFA esté provista de líneas alternas de evacuación directa, mismas que son conocidas como conductos by-pass. Haciendo pasar, de todas maneras en esas emergencias, las aguas por e humedal artificial, previo a su descarga o infiltrado final. COMENTARIOS FINALES 1- Para este proyecto se propone un sistema alternativo para el tratamiento de aguas residuales. 2- Este sistema ha sido aprobado por el Ministerio de Salud, bajo el concepto de tanque séptico mejorado, según se registra en el oficio DPAH del 03 de agosto del 2004 del director a.i. de la dirección Protección Ambiente Humano. 3- Este concepto de tanque séptico mejorado cede cuando una unidad de tanque séptico se le adiciona otra unidad tratamiento, dimensionada par funcionar en condiciones de caudales bajos como el proveniente de usos en construcciones he industrias. 4- Tanto la unidad de tanque séptico como e FAFA requieren de mantenimiento periódico. Los lodos que de esas unidades se remueven requieren de tratamiento antes de su vertido o aplicación.