357899466_Memoria_Descriptiva_Planta_de_Tratamiento_de_Aguas_Residuales

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MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 
EMPRESA CFG INVESTMENT S.A.C 
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AQUA RIL SAC Soluciones Integrales en Ingeniería para el Tratamiento de Agua y Proyectos de Construcción. 
Av. Las camelias 710 – piso 4 – of. 101, San Isidro |Telf. 00511 4213414 – 00511 4212840 
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PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 
DOMESTICAS, PESQUERA CFG INVESTMENT S.A.C 
-- PLANTA CFG: PLANCHADA-- 
MEMORIA DESCRIPTIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONTENIDO 
1. ASPECTOS GENERALES ................................................................................................ 1 
1.1 Antecedentes ................................................................................................................. 1 
1.2 Objetivos ........................................................................................................................ 1 
1.3 Ubicación ....................................................................................................................... 1 
1.4 Descripción del Sistema de Tratamiento .......................................................................... 1 
Etapa 1: Pre-tratamiento ................................................................................................................................ 2 
Etapa 2: Aireación ........................................................................................................................................... 2 
Etapa 3: Sedimentación y Recirculación de Lodos ......................................................................................... 3 
Etapa 4: Retiro de Lodos en Exceso ................................................................................................................ 3 
Etapa 5: Desinfección ...................................................................................................................................... 3 
1.5 Planta Compacta: Modelo AR-20K ................................................................................... 3 
2. MEMORIA DE CALCULO .............................................................................................. 5 
2.1 Datos Disponibles ........................................................................................................... 5 
2.2 Cámara de Aireación ....................................................................................................... 6 
2.3 Requerimiento de O2....................................................................................................... 8 
2.4 Recirculación de lodos .................................................................................................... 8 
2.5 Desinfección de Efluente ................................................................................................. 9 
2.6 Filtración ........................................................................................................................ 9 
2.7 Especificaciones de Equipos .......................................................................................... 10 
2.8 Esquema de Instalación ................................................................................................. 11 
2.9 Balance Hídrico de la PTAR ............................................................................................ 12 
3. ANEXOS ..................................................................................................................... 12 
3.1 Manual de Sopladores .................................................................................................. 12 
3.2 Manual Electrobombas Sumergibles. ............................................................................. 12 
3.3 Manual Bomba Dosificadora ......................................................................................... 12 
3.4 Manual de Difusores de Aire. ........................................................................................ 12 
3.5 Manual de Operación y Mantenimiento ........................................................................ 12 
3.6 Plano ............................................................................................................................ 12 
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1. ASPECTOS GENERALES 
1.1 Antecedentes 
AQUA RIL S.A.C es una empresa especializada en la implementación de proyectos para 
tratamiento de aguas residuales de origen doméstico e industrial. 
La empresa CFG INVESTMENT S.A.C contrata a AQUA RIL S.A.C para el diseño, 
construcción, instalación y puesta en marcha de una planta de tratamiento de aguas 
residuales domesticas ubicada en Chimbote Ancash. 
1.2 Objetivos 
 Diseñar y construir una planta de tratamiento de agua residual de origen 
doméstico. 
 Poner en funcionamiento una planta de tratamiento de agua residual de origen 
doméstico. 
 Alcanzar la normatividad de LMP al operar la planta de tratamiento de agua 
residual de origen doméstico. 
1.3 Ubicación 
La planta estará ubicada dentro de las instalaciones de la planta CFG INVESTMENT 
S.A.C en la localidad de Planchada, Distrito Ocoña, Provincia Camaná, Arequipa- 
 
1.4 Descripción del Sistema de Tratamiento 
EL presente documento presenta la memoria técnica general para el diseño y 
fabricación de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Se diseñan todas las 
unidades con su respectivo equipamiento de una Planta de Tratamiento de Aguas 
Residuales (PTAR) en base a lodos activados en aireación extendida. 
La PTAR fue diseñada para recibir aguas servidas, provenientes de cocina y baños; 
cuyos componentes corresponden a los propios del agua potable (heces, orina, jabón, 
papeles, residuos de alimentos, etc.); no conteniendo elementos de otra índole, como 
residuos industriales líquidos u otro elemento que pueda dañar física, química o 
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biológicamente el sistema de tratamiento. Queda claramente establecido, impedir 
que se incorporen a la red de alcantarillado local residuos líquidos no domésticos, 
como también aguas lluvias y aguas de infiltración. 
La PTAR a implementar es una planta compacta de capacidad de tratamiento de 
10m3/día considerando ninguna pérdida el efluente también son 10m3/día, en base a: 
Población promedio 200 Habitantes 
Dotación de agua 100 L/Habitante.dia 
La PTAR considera una serie de procesos unitarios, siendo los principales: 
Etapa 1: Pre-tratamiento 
Permite separar sólidos no biodegradables y ecualizar cargas orgánicas aplicadas a la 
planta. 
Etapa 2: Aireación 
El agua servida cruda (Afluente Planta) llega a la planta por bombeo desde el pre 
tratamiento. La masa de agua en este estanque es agitada y aireada para evitar la 
sedimentación de sólidos y mantener su condición aeróbica. 
El agua servida ingresa al estanque de aireación donde se mezcla con lodo 
proveniente de la etapa 3. Lo resultante es conocido como licor de mezcla, el cual es 
aireado dentro del mismo estanque. En la etapa 2 las bacterias que naturalmente se 
encuentran en el agua servida, se nutren de la materia orgánica que se encuentra en 
suspensión y en disolución, generándose un aumento de la población microbiana y un 
consumo de oxígeno. Como subproductos del metabolismo celular se liberan 
anhídrido carbónico y agua. Todo este proceso, junto a una agitación de la masa de 
agua, y la exudación de polímeros naturales por parte de algunas bacterias, genera un 
aumento de tamaño y peso de las partículas (proceso conocido como floculación). 
 
 
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Etapa 3: Sedimentación y Recirculación de Lodos 
Una vez que se ha logrado metabolizar la materia orgánica y flocular las partículas, se 
hace pasar la mezcla a un estanque de sedimentación de flujo laminar donde se 
separan los sólidos por decantación, los que se acumulan en su fondo, obteniéndose 
en la zona superior agua clarificada (efluente). Por el hecho que estos lodos 
contienen gran cantidad de microorganismos y en menor medida materia orgánica, 
ellos son retornados a la etapa 2, de modo de mantener una cantidad constante de 
biomasa activa en aireación (encargada de la degradación de materia orgánica). 
Etapa 4: Retiro de Lodos en Exceso 
A medida que transcurre la operación de una planta de este tipo, se produce un 
aumento del lodo y de la flora bacteriana en el estanque de aireación, en el de 
sedimentación, y en la recirculación, hasta llegar a un momento en que se requiere 
retirar parte de él, para evitar problemas de saturación y asegurar un adecuado 
balance entre la materia orgánica y los microorganismos en la etapa de aireación. Al 
mantener la biomasa descartada por largos períodos, se logra un lodo prácticamente 
libre de materia orgánica, rico en nutrientes. 
Etapa 5: Desinfección 
El agua clarificada que abandona el sedimentador, a nivel de superficie (por rebalse), 
es conducida a un pequeño estanque donde se efectúa su desinfección mediante 
cloración por hipoclorito de sodio. Se persigue reducir la cantidad de 
microorganismos patógenos, para eliminar la posibilidad de provocar contagio de 
personas y otros seres vivos producto del contacto con el curso de agua receptora. 
Luego de esta etapa se obtiene el Efluente Planta final, que será apto para disponer 
en un cuerpo de agua superficial. 
1.5 Planta Compacta: Modelo AQ-20K 
La planta compacta es de material de fibra de vidrio, con recubrimiento interno para 
el pH característico de las aguas residuales domésticas. 
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Figura 2. Foto Referencial del tanque compacto 
 
Las bondades de este material son: 
 Durables, más de 30 años. 
 Fácil y económico transporte e instalación por su bajo peso. 
 No se afectan por la exposición a la intemperie. 
 100% impermeable. 
 Alta resistencia mecánica. 
 Superficies lisas y sin porosidades que garantizan un almacenamiento limpio. 
 Livianos. 
 No tóxicos. 
 Resistentes a la corrosión y el desgaste. 
 Baja conductividad térmica y no los afecta la temperatura. 
 Traslucidez que permite un fácil chequeo del nivel del agua. 
 Fácil y económico mantenimiento y reubicación. 
 Fácil y económica reparación en el sitio. 
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La distribución interna de la planta compacta comprende: 
 Una cámara ecualizadora 
 Una cámara Aerobia 
 Una cámara de sedimentación 
 Una cámara para la desinfección 
Figura. Esquema interno del tanque compacto 
 
 
 
2. MEMORIA DE CALCULO 
2.1 Datos Disponibles 
 Ubicación : Ocoña, Camaná. Arequipa 
 Población aportante máxima : 200 habitantes 
 Dotación de agua potable : 100 L/hab./día 
 Factor de recuperación : 0,8 
 Caudal medio aguas servidas : 16 m3/día 
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 Caudal máximo horario de diseño : 3 m3/h 
 Materia orgánica entrante : 6 Kg DBO5/día 
 Temperatura mínima del agua servida: 15 ºC 
 Altitud geográfica : < 100 m.s.n.m. 
2.2 Cámara de Aireación 
Se define la relación Alimento/Microorganismos (A/M) a través de la siguiente 
expresión: 
 A/M = [DBO5 / (SSVLM*V)] * 1.000 (1) 
 donde: 
A/M : Alimento/Microorganismos (KgDBO5/Kg SSVML*día) 
DBO5 : Demanda Bioquímica de Oxígeno al quinto día (Kg/día) 
SSVLM : Sólidos Suspendidos Volátiles en el licor de mezcla de la etapa 
2 (mg/L) 
V : Volumen etapa 2 (m3) 
Se debe seleccionar un valor de A/M de forma que el proceso sea de Aireación 
Extendida. El rango de A/M para Aireación Extendida es entre 0,05 y 0,15 Kg DBO5/Kg 
SSVLM*día. Se escoge un valor igual a 0,1 de forma de operar en un punto conservador. 
Además se selecciona un valor de SSVLM de 3.000 mg/L, de modo de hacer manejable 
operativamente la masa de lodo en cada etapa del sistema. 
De este modo el volumen de la etapa 2 será: 
 V = [4,5 / (3.000 * 0,1)] * 1.000 = 15 m3 
Por lo tanto, la etapa de aireación estará conformada por un estanque de sección 
circular, con las siguientes dimensiones: 
 Largo útil : 3.0 m 
 Diámetro útil : 2.5 m 
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Las medidas anteriores corresponden a la etapa de aireación de la planta de tratamiento 
de aguas servidas. Esta dispone de un volumen útil en el estanque de aireación (V) de 15 
m3. 
Con los datos anteriores se puede verificar la razón A/M: 
 A/M = [4,5/ (3.000* 15)] * 1.000 = 0,1 
y calcular la Edad del Lodo (EL), la que se puede obtener a través de la siguiente 
expresión: 
 EL = (SSVLM * V/1.000)/[Y * DBO5 – (SSVLM * V * b/1.000)] (2) 
Donde: 
 EL : Edad del Lodo (días) 
 Y : Coeficiente de producción de lodo (g SSVLM / g DBO5) 
 b : Coeficiente de decaimiento (1/día) 
 considerando: 
 Y = 0,64 g SSV / g DBO5 
 b = 0,04 1/día 
 se obtiene: 
 EL = (3,0 * 15/[0,64 * 4,5 – (3,0 * 15 * 0,04)] 
 EL = 40 días 
 Valor conservador en un proceso de Lodos Activados en Aireación Extendida. 
 
 
 
 
 
 
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2.3 Requerimiento de O2 
Considerando un sistema en base a Difusores de Burbuja Fina tipo plato de 12” de 
diámetro se tiene: 
Concentración O2 kgO2/m3aire 21% 
Densidad del Aire kg/kg 1,29 
Eficiencia de transferencia O2 % 5,5% 
Altura estanque m 2,45 
Área Superficial m2 20,4 
Mezcla superficial m3/m2 5,3 
Mezcla Volumétrica m3/m3 2,0 
Caudal Unitario Difusores m3/hr 10,0 
N° de Difusores 8 
Difusores a instalar 8 
 
De lo anterior se determina que se instalarán 8 difusores en la cámara de aireación, 
con un requerimiento de aire de 79.8 m3/hr a una presión diferencia de 350 mbar. 
 
2.4 Recirculación de lodos 
Los lodos provenientes del sedimentador secundario son recirculados hacia la cámara 
de aireación con la finalidad de mantener una adecuada concentración de lodos en el 
reactor. 
Para ello se dispone de un soplador que se reparte desde la inyección de aire a la 
cámara de aireación mediante una línea de desvió. 
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Adicionalmente se instala un sistema “Skimmer” para la remoción de flotantes en el 
sedimentador. Se considera que Skimmer debe operar al menos un 60% del tiempo 
para garantizar una efectiva remoción de sólidos flotantes en el sedimentador. 
2.5 Desinfección de Efluente 
Para prevenir contaminación bacteriológica durante la disposición del agua tratada, 
se incluye a continuación de la sedimentación una etapa de desinfección con 
Hipoclorito de Sodio a 10% de producto activo. 
Para obtener un nivel de cloro libre deseado, se estima dosificar un valor medio de 8 
mg/L (ppm) de materia activa; es decir, 80 mg/L de hipoclorito de sodio. 
Para asegurar una reacción completa del producto con los agentes biológicos, se 
deberá asegurar media hora de retención, considerando el caudal medio diario. Esto 
implica que este estanque deberá tener al menos el siguiente volumen útil mínimo: 
 V útil = 10 /(24 * 2) = 0,20 m3 
La bomba dosificadora de hipoclorito de sodio debe tener un caudal mínimo de 0,8 ml 
de hipoclorito/minuto a 50 % de su capacidad. La presión de descarga es atmosférica. 
El control de la dosificación, se deberá ajustar a partir de análisis calorimétricos de 
cloro residual en el efluente final. 
Este sistema permite asegurar que los coliformes fecales a la salida de la planta sean 
menores a 1.000 NMP/100 ml., y un periodo de acumulación de 8,5 horas para 
disponer el agua tratada. 
2.6 Filtración 
El filtro de presión multimedia es un recipiente cerrado metálico vertical, en cuyo 
interior se ha colocado arena como material filtrante, a través del cual se filtrará el 
agua proveniente del tanque de almacenamiento de agua sedimentada. 
Se considerado una altura de 1.50 m con un diámetro de 0.3 m, y una altura de lecho 
de 0.85 m. 
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Cuando el filtro se obture, se realizará el retro lavado del lecho filtrante utilizando una 
bomba centrifuga de 2 HP. El agua sucia retornará al tanquede ecualización. 
Figura 4. Filtro multimedia 
 
2.7 Especificaciones de Equipos 
p PROCESO EQUIPOS CANTIDAD CARACTERISTICAS MARCA POTENCIA CAPACIDAD 
Tanque de 
ecualización 
Tanque 1 Concreto / polietileno - - 5 m3 
 Bomba 
sumergible 
2 Altura manométrica 
11m 
PEDROLLO 0.85 HP - 
Tanque de 
aireación 
Tanque 1 Fibra de Vidrio TK - AQ - 10m3 
 Soplador 1 Presión max 1Kg/cm2 Garden 
Denver 
3.0 HP - 
 Difusores 8 Burbuja fina SSI - - 
Sedimentación Tanque 1 Fibra de Vidrio TK - AQ - 3.5m3 
Desinfección Tanque 1 Fibra de Vidrio TK - AQ - 1.0m3 
 Tanque 1 Polietileno - - 250L 
 Bomba 
dosificadora 
1 125 PSI BLUE-WITE - - 
Filtro Filtro 
multimedia 
1 Fierro TK-F-AQ - 0.1m3 
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2.8 Esquema de Instalación 
Figura 4. Esquema de distribución e instalación de la PTAR 
 
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2.9 Balance Hídrico de la PTAR 
La planta de tratamiento de agua residual, es el conjunto de procesos, cuyo flujo es 
continuo y de tal manera que no se pierde agua en el proceso, si no que se evacua el 
total de agua de ingreso. Tampoco hay acumulación ni generación y el sistema interno 
es por rebose y gravedad. 
Lo anterior se resume a: 
Entradas – Salidas = 0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efluente = Afluente + Hipoclorito de Calcio - % Purga de Lodo 
Asumiendo un humedad del 90% del lodo y una purga de 1Kg/día 
Efluente = 20 + 0.001 – 0.0009 
Efluente = 20.0001 m3/día. 
3. ANEXOS 
3.1 Manual de Sopladores 
3.2 Manual Electrobombas Sumergibles. 
3.3 Manual Bomba Dosificadora 
3.4 Manual de Difusores de Aire. 
3.5 Manual de Operación y Mantenimiento 
3.6 Plano 
PTAR Afluente : 
Agua Cruda 
Efluente : 
Agua tratada 
Hiploclorito
de calcio 
sodio 
Purga 
de 
lodo