MEMORIA DESCRIPTIVA DEL
PROYECTO
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 2 ÍNDICE
1. OBJETO DEL PROYECTO ... 5
1.1. LOCALIZACIÓN………...5
2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA ... 6
2.1. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL PROCESO DE TRATAMIENTO. ... 6
2.2. CONSIDERACIONES SOBRE LA IMPLANTACIÓN Y LA LÍNEA PIEZOMÉTRICA ... 9
2.3. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LOS ASPECTOS CONSTRUCTIVOS ... 9
2.4. OTRAS CONSIDERACIONES DE INTERÉS ... 11
3. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS ... 11
3.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y SUS PRINCIPALES ELEMENTOS ... 11
3.1.1. DATOS DE PARTIDA Y RESULTADOS A OBTENER ... 11
3.1.2. IMPLANTACIÓN ... 13
3.1.3. LÍNEA PIEZOMÉTRICA ... 14
3.1.4. LÍNEA DE AGUA ... 14
3.1.4.1. POZO DE GRUESOS Y BY-PASS DE PLANTA. ... 15
3.1.4.2. POZO DE BOMBEO ... 15
3.1.4.3. DESBASTE ... 15
3.1.4.4. DESARENADO DESENGRASE ... 16
3.1.4.5. MEDIDA DE CAUDAL. ... 17
3.1.4.6. REACTOR BIOLÓGICO... 17
3.1.4.7. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO POR VÍA QUÍMICA ... 21
3.1.4.8. DECANTACION SECUNDARIA. ... 21
3.1.4.9. DESINFECCIÓN DEL EFLUENTE ... 22
3.1.5. LÍNEA DE FANGOS ... 22
3.1.5.1. RECIRCULACIÓN DE FANGOS ... 22
3.1.5.2. FANGOS EN EXCESO ... 23
3.1.5.3. ESPESAMIENTO DE FANGOS POR GRAVEDAD ... 23
3.1.5.4. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS ... 24
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3.1.5.6. PREPARACIÓN Y DOSIFICACIÓN DE POLIELECTROLITO. ... 25
3.1.6. REDES AUXILIARES DE PROCESO ... 25
3.1.6.1. VACIADO DE ELEMENTOS ... 25
3.1.6.2. DESODORIZACIÓN ... 26
3.1.6.3. AGUA POTABLE Y AGUA DE SERVICIOS. ... 26
3.1.6.4. RED DE AIRE DE SERVICIOS ... 26
3.2. EQUIPOS ELÉCTRICOS ... 27
3.2.1. CONEXIÓN A LA RED ... 27
3.2.2. CENTRO DE TRANSFORMACIÓN ... 27
3.2.3. DISTRIBUCIÓN EN BAJA TENSIÓN ... 27
3.2.3.1. CUADROS, CABLES Y ELEMENTOS DE PROTECCIÓN. ... 27
3.2.3.2. PUESTA A TIERRA ... 29
3.2.3.3. ALUMBRADO INTERIOR Y EXTERIOR ... 29
3.3. INSTRUMENTACIÓN ... 29
3.3.1. INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y DIAGRAMA DEL MISMO ... 29
3.3.2. CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA. ... 29
3.3.2.1. CONFIGURACIÓN ... 29
3.3.2.2. EQUIPOS DE MEDIDA Y CONTROL ... 30
3.4. URBANIZACIÓN Y EDIFICACIÓN ... 31
3.4.1. EDIFICIOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MISMOS ... 31
3.4.1.1. EDIFICIO DE CONTROL Y DESHIDRATACIÓN ... 31
3.4.1.2. EDIFICIO DE PRETRATAMIENTO ... 32
3.4.2. VIALES INTERNOS ... 33
3.4.3. CERRAMIENTO PERIMETRAL Y ACCESO ... 33
3.5. CONEXIÓN A SISTEMAS GENERALES ... 33
3.5.1. ENTRADA DE AGUA BRUTA ... 33
3.5.2. EVACUACIÓN DE AGUA TRATADA ... 33
3.5.4. ACOMETIDA DE AGUA POTABLE ... 34
3.5.5. ACOMETIDA ELÉCTRICA ... 34
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4. PLAZO DE EJECUCIÓN DE LAS OBRAS ... 34
5. JUSTIFICACIÓN DE PRECIOS ... 34
6. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD Y SALUD ... 34
7. RESUMEN DE PRESUPUESTOS ... 35
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1. OBJETO DEL PROYECTO
El objeto de este proyecto es el de presentar la documentación necesaria, que con sujeción al Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, aporte una solución óptima y completa a las obras de construcción de una estación de depuración de aguas residuales urbanas con capacidad para satisfacer las exigencias de vertidos para una población de 9.722 habitantes-equivalentes.
Son, por tanto, objeto del presente documento las obras e instalaciones de tratamiento, desde la descarga de agua de los colectores en el pozo de gruesos de la EDAR hasta su
restauración en el arroye adyacente a la parcela, incluyendo el tratamiento de dichas aguas en el proceso de depuración, el tratamiento y evacuación de los fangos producidos en el proceso y todas las instalaciones complementarias.
Mediante la implantación y explotación de una Estación Depuradora de Aguas Residuales se persiguen los siguientes resultados:
Reducir la contaminación vinculada al agua a tratar hasta cumplimentar límites que sean lo menos dañinos posibles para el entorno.
Evitar problemas implícitos en este tipo de instalaciones; véase olores, insectos, acumulación de basuras, etc.
Cumplir con las pesquisas del Plan Nacional de Lodos en la depuración de aguas residuales
Alcanzar los resultados perseguidos por el Plan Nacional de calidad de las aguas: 2007-20155(PNCA) que pretende principalmente el cumplimiento de las Directivas 91/271/CEE.
1.1. LOCALIZACIÓN
Por motivos de confidencialidad se han omitido tanto el nombre de la obra y los agentes intervinientes, como todos aquellos datos que pudiesen dar lugar a su identificación.
La parcela donde se ubicará la obra tiene unas dimensiones de 4.548 m2, alejada del casco urbano de la población a la que va a servir.
Las características del subsuelo se conocen a través del estudio geotécnico de una empresa homologada, a cuentas de satisfacer las condiciones del pliego de prescripciones técnicas particulares de la obra.
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2. JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA
2.1. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL PROCESO DE TRATAMIENTO.
A continuación se resume la línea de tratamiento propuesta: Línea de agua:
Obra de llegada y pozo de gruesos, en el que se dispondrá de una reja de 80 mm de paso para la protección de las bombas residentes en el pozo de bombeo, dotado de aliviadero con tamiz y cuchara bivalva.
Elevación de agua bruta mediante cuatro (3+1R) bombas centrífugas sumergibles de 122 m3/h de capacidad unitaria y 4,99 mca de altura.
Desbaste formado por un (1) canal con una (1) reja automática de gruesos de 30 mm y un (1) tamiz de finos de 3 mm y un (1) canal auxiliar dotado de una reja manual de 15 mm de luz de paso.
Transporte y compactado de residuos, mediante dos (2) tornillos transportadores.
Un (1) canal de desarenado-desengrasado, de 10 m de longitud y 2,5 m de ancho aireado con sistemas de recogida y tratamiento de arenas y grasas. Extracción de arenas mediante bomba y clasificador lavador de tornillo.
Separación de grasas mediante mecanismo de barredor superficial, tolva de recogida de grasas y concentrador de paletas.
Aireación del canal desarenador- desengrasador, mediante dos unidades (1+1R) de soplantes de émbolos rotativos de doble velocidad (210 – 110 Nm³/h) y cabinas de insonorización.
Medida y limitación de caudal a biológico mediante un caudalímetro electromagnético de DN 200 (caudal pretratamiento = 364,58 m3/h, caudal punta biológico = 160,42 m3/h).
Aliviadero en cámara de reparto antes del biológico del agua pretratada en exceso.
Tratamiento biológico en dos (2) líneas de reactores de aireación prolongada de 2.451,4 m³ de volumen total, aireado por cuatro baterías de eyectores (dos por línea) alimentadas por tres (2+1R) soplantes de 18,5 kw. Cada reactor dispone de una (1) cámara anaerobia para la eliminación biológica de Fósforo, una (1) cámara óxica y (1) anóxica para eliminación de Nitrógeno.
Agitación de cámara anaerobia mediante un (1) agitador sumergido por línea Agitación de cámara anóxica mediante un (1) agitador sumergido por línea.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 7 Eliminación de fósforo por vía química mediante dosificación de cloruro férrico
en línea de recirculación de fangos biológicos.
Decantación secundaria mediante dos (2) líneas de decantadores circulares de 11 m de diámetro y 3.5 m de altura útil, con puente barredor de fangos y tolva de aspiración de flotantes.
Desinfección del agua tratada mediante adición de hipoclorito sódico en recinto laberíntico.
Medición del agua depurada mediante caudalímetro sobre vertedero de salida. Salida de agua tratada y restitución a cauce del arroyo adyacente a la
parcela.
Línea de fangos:
Bombeo de recirculación de fangos mediante cuatro (2+2R) bombas centrífugas sumergibles de 55 m3/h a 2,9 m.c.a.
Recirculación interna de fangos para desnitrificación con una (1) bomba de hélice por línea y colector de impulsión del caudal a cámara anóxica.
Purga de fangos generados en el tratamiento biológico desde arqueta de fangos, empleando cuatro (2+2R) bombas centrífugas sumergibles de 7,4 m³/h a 5,25 m.c.a.
Espesador de fangos decantados, construido en obra civil de 7 m de diámetro y 3,5 m de altura cilíndrica útil, dotado de mecanismo de espesado de fangos. Bombeo de fangos espesados a centrífuga mediante dos (1+1R) bombas de
tornillo helicoidal de 7 m³/h.
Deshidratación de fangos mediante una (1) centrífugas de 4,6 m³/h de capacidad hidráulica, capaz de deshidratar 138,6 kg MS/h con una concentración de entrada al 3%.
Evacuación de fango deshidratado mediante una (1) bombas de tornillo helicoidal de 1 m³/h con tolva de carga de fangos.
Almacenamiento de fangos en un (1) silo elevado de 20 m³ de capacidad con compuerta motorizada de descarga a camión de retirada.
By-pases y vaciados:
Se dotará de by-pases y vaciados a todos los recintos. El vaciado se accionará mediante válvula en arqueta anexa.
El bombeo de vaciados se efectuará desde pozo de vaciados, con la instalación de dos bombas de vaciado de 42 m³/h a 4,86 m.c.a.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 8 Dosificación de cloruro férrico para la eliminación de fósforo por vía química. La instalación constará de dos (1+1R) bombas dosificadoras de membrana de 25 l/h, más un (1) depósito de reactivo de 10 m3 de capacidad dotado de cubeto de retención de escapes y derrames.
Dosificación de hipoclorito para desinfección del agua tratada en cámara laberíntica que garantiza un tiempo mínimo de contacto de 15 minutos. La instalación constará de dos (1+1R) bombas dosificadoras de membrana de 27 l/h, más un (1) depósito de reactivo de 3.000 l de capacidad, lo que le confiere una autonomía de 20,91 días a caudal medio, fabricado en PRFV y dotado de cubeto de retención de escapes y derrames.
Dosificación de polielectrolito para ayudar a la coagulación de los fangos antes del espesado de los mismos. La preparación se llevará a cabo en un equipo compacto de preparación de polielectrolito de 1.000 l, y la dosificación mediante dos (1+1R) bombas dosificadoras de tornillo de 700 l/h.
Instalaciones Auxiliares.
Suministro de agua industrial, con red y tomas para limpieza en las instalaciones mediante grupo de presión.
Suministro de puntos de toma de agua potable.
Equipos para elevación y manipulación de cargas. Se instalarán polipastos de elevación manuales en todos los pozos de bombeo, en la sala de deshidratación, para el montaje-desmontaje de la centrífuga o alguno de sus componentes y en la sala de soplantes y de accionamiento eléctrico para la elevación de la cuchara bivalva.
Equipos de desodorización de la sala de pretratamiento y deshidratación mediante torres de adsorción por carbón activo, con circuitos de captación ambiental y localizada.
El proceso de tratamiento se ha proyectado teniendo en cuenta, entre otros, los siguientes criterios:
Dimensionamiento de todos los elementos de la planta para el año horizonte establecido, máximo caudal y condiciones más desfavorables de la calidad de agua.
Distribución de todos los elementos de la planta, atendiendo a la secuencia lógica del proceso, al punto de llegada de agua bruta y evacuación del efluente, a las características topográficas y geotécnicas del terreno.
Flexibilidad en el dimensionamiento de los elementos, que permite absorber las variaciones que pudieran presentarse sobre las bases de diseño indicadas en el anterior apartado.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 9 Modulación que permite seleccionar las líneas de tratamiento necesarias para
hacer frente a las fluctuaciones estacionales de contaminación y de caudal. Dotación de los elementos de reserva necesarios y homogeneidad entre las
diversas unidades, a fin de posibilitar su intercambiabilidad y facilitar las operaciones de mantenimiento y explotación.
2.2. CONSIDERACIONES SOBRE LA IMPLANTACIÓN Y LA LÍNEA PIEZOMÉTRICA
Para el diseño de implantación se han tenido en cuenta los siguientes criterios: Adaptación de la EDAR al espacio disponible.
Distribución de los elementos que constituyen el proceso, atendiendo a la lógica del mismo, optimizando longitudes de tuberías y teniendo muy en cuenta cruces complicados de éstas.
Concentración en una misma zona de puntos donde se retiran residuos de la planta: desbaste, lavador de arenas y concentrador de grasas.
Posicionamiento del centro de transformación con acceso desde el exterior que facilite la lectura del contador y el acceso por parte de la compañía suministradora.
Reserva de espacio para una posible ampliación de la línea de tratamiento, dejando la arqueta de reparto desde cabecera de biológico, así como las arquetas de conexión preparadas.
Se han determinado las cotas de suelo urbanizado acabado según las pendientes necesarias para el correcto drenaje de la planta, garantizando en todo cruce de tuberías bajo vial de tráfico rodado un enterramiento m.
Con respecto a la línea piezométrica, se han tenido en cuenta fundamentalmente los siguientes aspectos:
Las características geotécnicas y topográficas del terreno.
El estudio de inundabilidad de la parcela, donde nos marca la cota de explanación de la misma así como la cota de restitución del agua al arroyo. Dotación del resguardo sobre vertedero suficiente para todos los recintos que
garanticen el buen funcionamiento de las instalaciones.
2.3. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LOS ASPECTOS
CONSTRUCTIVOS
Estudios geotécnicos anteriores señalan un terreno, el destinado a ubicar la EDAR, de elevada resistencia y origen rocoso, lo que nos hace descartar el uso del material obtenido como resultado del acondicionamiento del terreno, como posible material para
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 10 rellenos. En función de los resultados mencionados y nuestra observación directa los terrenos destinados a la ubicación de la EDAR serán de características similares. Debido a su origen rocoso, el material no podrá ser utilizado para rellenos.
La cota de terreno urbanizado acabado de la parcela desciende desde la zona más alta, junto a los edificios, a la cota de 66,15 m, hasta la zona de la salida y límite de la parcela, a la cota de 63,50 m. Por otra parte, se ha fijado la cota de salida de la tubería de la EDAR a la 61,40 m según el mismo criterio.
La elevación de la parcela por estas razones de inundabilidad, implica la construcción de un muro de gaviones, que tendrá una altura de 4 m en su punto más bajo, para la
protección del talud frente a crecidas. Al mismo tiempo, el retranqueo de los módulos de gaviones permiten ejecutar un muro con una inclinación menor que el propio terraplén, de modo que no se invada el paso del cauce.
El relleno de los trasdoses en contacto con los muros se realizará con material granular con bajo porcentaje de finos.
Todas las aguas pluviales de la urbanización serán recogidas y canalizadas fuera de la parcela.
Para los depósitos, el hormigón será HA / 30 / B / 20 / IV+Qa, es decir, hormigón armado de 30 N/mm2 de resistencia característica, consistencia blanda, tamaño máximo del árido 20 mm, clase general de exposición IV (con cloruros de origen diferente del medio marino) y clase específica Qa (agresión química débil).
El recubrimiento de las armaduras será de 35 mm para las caras enterradas y 45 mm para las caras vistas en contacto con las aguas residuales, con un margen de recubrimiento de 10 y 5 mm respectivamente. Los separadores deberán ser por tanto de 35 y 45 mm en cada cara, y se admitirá que los recubrimientos sean de 25 y 40 mm respectivamente entre separadores.
Como hormigón en masa se empleará HM / 20.
Para los edificios, el hormigón a emplear será HA / 25 / P / 20 / I.
Para las armaduras deben emplearse barras de acero B-500S según el artículo 31.2 de la EHE.
Para los edificios con estructura metálica (Pretratamiento) se empleará: Estructura primaria (Pórticos): Acero laminado en caliente S275JR
Estructura secundaria (Correas): acero conformado en frío S235JR
El edificio de control estará construido con estructura en hormigón armado, y cerramiento de termoarcilla.
El edificio de pretratamiento tendrá estructura metálica y cerramiento mediante placas de hormigón prefabricado.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 11 Las cuantías medias resultantes de acero empleado en estas obras son:
Zapatas: 80 kg/m³ Soleras: 100 kg/m³ Vigas: 100 kg/m³ Muros: 120 kg/m³ Losas: 120 kg/m³ Pilares: 80 kg/m³
Como se indica en los Cálculos Estructurales, se ha optado por la cimentación superficial mediante zapatas arriostradaslosas en edificios y losas con encepados en los recintos enterrados.
Las excavaciones para elementos semienterrados requerirán taludes 1H:3V o mayores, ya que el origen rocoso del suelo, aparentemente, lo permite.
2.4. OTRAS CONSIDERACIONES DE INTERÉS Se han tenido en cuanta además los siguientes puntos:
Minimización de consumo energético.
Cumplimiento de Seguridad. Se han colocado pulsadores de paradas de emergencia en todos los motores.
Todos los equipos instalados en la EDAR tienen el marcado CE de seguridad de máquinas.
Todas las pasarelas y barandillas instaladas cumplen con la normativa vigente.
3. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS
3.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y SUS PRINCIPALES ELEMENTOS 3.1.1. DATOS DE PARTIDA Y RESULTADOS A OBTENER
Los datos de partida utilizados así como las calidades de agua a obtener han sido los obtenidos mediante la empresa local de aguas y la confederación hidrográfica del
Guadalquivir.
A continuación se presenta el resumen de dichos datos así como los resultados a obtener.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 12 Población y parámetros unitarios
Año horizonte
Población (hab) 8.750
Población equivalente (hab.eq) 9.722
Dotación (l/hab.eq/día) 180
Dotación (l/hab/día) 200
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Carga media DBO5 (mg/l) 333,33
Carga media S.S. (mg/l) 444,44 Carga media NTK (mg/l) 66,67 Carga media N-NH4(mg/l) 54,90 Carga media P (mg/l) 16,67 Caudales de dimensionamiento Año horizonte
Coeficiente punta pretratamiento 5,00
Coeficiente punta biológico 2,20
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo pretratamiento (m3/h) 364,58
Caudal máximo trat.biologico (m3/h) 160,42
Características de la contaminación
Año horizonte Valores medios
Concentración media entrada DBO5 (mg/l) 333,33
Carga diaria DBO5 (kg/día) 583,33
Concentración S.S. entrada (mg/l) 444,44
Carga diaria S.S. (kg/día) 777,77
Concentración media entrada DQO (mg/l) 833,33
Carga diaria DQO (kg/día) 1.458,33
Concentración NTK entrada (mg/l) 66,67
Carga diaria NTK (kg/día) 116,67
Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 54,90
Carga diaria N-NH4 (kg/día) 96,08
Concentración P entrada (mg/l) 16,67
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 13
Concentración grasas (mg/l) 187,00
Carga diaria grasas (kg/d) 327,25
pH entrada 7,80
Alcalinidad (mg/l) 387,00
Temperatura agua bruta verano (ºC) 25,00
Temperatura agua bruta invierno (ºC) 14,00
Valores máximos cargas contaminantes
Coeficiente punta contaminación DBO5 1,50
Coeficiente punta contaminación S.S. 1,50
Coeficiente punta NTK 1,50
Concentración DBO5 entrada (mg/l) 500,00
Concentración S.S. entrada (mg/l) 666,66 Concentración NTK entrada (mg/l) 100,01 Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 82,36 Concentración P entrada (mg/l) 25,01 Temperatura máxima (ºC) 25,00 Resultados a obtener
Concentración DBO5 salida (mg/l) < 25,00
Porcentaje de reducción DBO5 (%) > 90,00
Concentración S.S. salida (mg/l) < 35,00
Porcentaje de reducción SS (%) > 90,00
Concentración D.Q.O. salida (mg/l) < 125,00
Porcentaje de reducción DQO (%) > 75,00
Concentración N total salida (mg/l) 15,00
Sequedad de fango (%) > 20,00
Reducción M.V. (%) > 40,00
Fósforo salida (mg/l) 2,00
3.1.2. IMPLANTACIÓN
De acuerdo con el estudio de inundabilidad, la plataforma de la parcela en la cual se ubicará la EDAR tiene que situarse a la cota mínima de 61, siendo ésta la cota correspondiente a la lámina de agua más elevada las inmediaciones de la parcela para un tiempo de retorno de 500 años. Realizado las comprobaciones pertinentes, se fijará como cota de explanación en el punto más bajo la 63,50; teniendo en cuenta el estudio de la línea piezométrica, así como la optimización del movimiento de tierras.
La inundación para periodo de retorno de 100 años define el punto de vertido de la EDAR, que debe estar a una cota mayor a la 60.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 14 Todos los elementos se disponen de tal forma que se permite el acceso desde el vial que se ejecutará en la planta.
3.1.3. LÍNEA PIEZOMÉTRICA
A la hora de definir la línea piezométrica de la Planta deben conjugarse conceptos como topografía y características del terreno, cota del colector de agua bruta y restitución agua tratada, situación del nivel freático, nivel de máxima avenida, estética de la Planta y previsiones de ampliaciones futuras con el fin de obtener la más idónea tanto técnica como económicamente. A continuación se indican las cotas de partida:
Cota de llegada del colector agua bruta: 64,60 m Cota de restitución del agua tratada al arroyo: 61,40 m
Cota de terreno natural existente: variable 70,00 - 60,00 m Cota de explanación adoptada: variable 66,15 - 63,50 m
Partiendo de la cota entrada del colector y la cota de restitución al arroyo dada por el estudio de inundabilidad, las pérdidas de carga entre cada elemento vendrán impuestas por los diámetros y tipo de tuberías de interconexión, diseño de vertederos entre elementos y distancias entre ellos. Respetando los valores de velocidades máximas según las condiciones de cada tramo, se han diseñado todos los elementos de forma a optimizar la línea. La
justificación del cálculo se recoge en el anejo de Cálculos hidráulicos.
A continuación se indican las cotas de cada uno de los elementos que constituyen la línea de agua.
Cota lámina de agua entrada desbaste: 68,80 m
Cota de lámina en desarenador-desengrase: 68,08 m Cota de lámina de agua en reactor biológico: 66,59 m Cota lámina de agua en decantador secundario: 64,73 m
Cota lámina de agua en cloración: 63,53 m Cota tubería salida de cloración: 62,15 m
La pérdida de carga total entre canal de desbaste y salida es de 5,52 m. 3.1.4. LÍNEA DE AGUA
3.1.4.1. POZO DE GRUESOS Y BY-PASS DE PLANTA.
La llegada del agua bruta a la planta se hace mediante una tubería de PVC de diámetro 400. Esta tubería desemboca en un pozo de gruesos de planta rectangular cuyas dimensiones son 3 x 2,5 metros y un calado recto de 2 metros. La base inferior del pozo es de forma tronco piramidal invertida y se dispondrán vigas de carril embebidas para proteger el fondo de las labores de limpieza de la cuchara bivalva en el mismo.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 15 El pozo de gruesos estará equipado con una cuchara bivalva de 200 litros, suspendida de un polipasto de 1.600 kg de carga y accionamiento eléctrico. Además contará con una reja predesbaste de limpieza manual de 80 mm de paso para evitar el paso de sólidos flotantes de gran tamaño y proteger así a las bombas. En su interior se construirá un bastidor de perfilaría metálica para el apoyo de la cuchara bivalva cuando no sea utilizada.
El pozo de gruesos se diseña de manera que queden retenidos únicamente sólidos muy gruesos, considerándose un tiempo de retención a caudal máximo de 1,28 minutos. Los residuos retirados en el pozo de gruesos se almacenarán en un contenedor metálico de 4 m³ de capacidad, que será retirado por medio de camión.
Se dispondrá de un by-pass de planta mediante vertedero en un lateral del pozo, equipado de tamiz-aliviadero con tornillo de retirada de residuos, que tendrá la misión de aliviar el caudal excedente. El by-pass general se realizará mediante tubería de PVC de diámetro 400.
3.1.4.2. POZO DE BOMBEO
Se ha diseñado el pozo de bombeo con 4 bombas (3+1) de 122 m3/h, con una altura de 4,99 m.c.a., debido a la gran diferencia entre el caudal máximo de pretratamiento (364,58 m3/h) y el caudal medio (72,92 m3/h). De esta forma se permite un mejor escalonamiento en el funcionamiento del bombeo.
Se ha dotado a las bombas de agua residual de un variador de frecuencia, de forma que el caudal de entrada a la planta se realice de forma continua, consiguiendo de esta forma, optimizar el funcionamiento de los distintos parámetros de proceso de la planta. El sistema funcionará con medidor de nivel, alternando las bombas de forma automática.
3.1.4.3. DESBASTE
El desbaste, se realiza en dos canales (automático + manual) de 0,60 m de ancho y 1,1 m de altura (hasta coronación). Están aislados por compuertas canal con accionamiento manual, situadas aguas arriba, no siendo necesaria su instalación aguas abajo debido al resguardo de cota de agua existente en la salida del desbaste.
Se ha dotado a la planta de un sistema de desbaste automático y otro manual para que actúe en caso de averías del primero. La línea automática consta de una reja de gruesos automática (30 mm de paso) y un tamiz escalera (3 mm de paso). El canal manual consta de una reja de medios (15 mm de paso). Una pareja de compuertas canal permite la inhabilitación de uno u otro canal. Además, el diseño permite que en caso de atasco del canal automático el agua rebose hasta un canal paralelo que descarga en el pozo de gruesos para su evacuación a través del tamiz aliviadero, enviando a su vez una señal de alarma por medio de una boya de seguridad instalada en el propio canal.
La descarga de sólidos se realiza sobre tornillo transportador-compactador uno para la reja automática y la manual y otro para el tamiz de finos construidos en acero inoxidable que
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 16 conducen los sólidos hasta contenedores de 700 l, de forma que se reduce sustancialmente el volumen de aquellos.
Tanto la reja automática como el tamiz funcionan, bien por diferencia de nivel, por temporizador o por combinación de ambos.
El agua a la salida de la zona de desbaste se conduce a un canal de acceso a la línea de desarenado-desengrase.
3.1.4.4. DESARENADO DESENGRASE
Esta etapa se realiza con el objeto de afinar el pretratamiento mediante la eliminación de arenas y grasas que puedan influir negativamente en los procesos posteriores.
Se dispone de una línea de desarenado-desengrase aireado, dotado de puente móvil, con una anchura unitaria de 2,5 m y una longitud de 10 m. El by-pass del desarenador se realiza mediante tubería de PVC y válvula de guillotina de fácil acceso.
Los principales parámetros de funcionamiento del desarenado-desengrase son: Parámetros a caudal medio
Año horizonte
Vel. ascencional a caudal medio (m3/h/m2) 2,92
Tiempo retención a caudal medio (min) 64,03
Velocidad transversal a caudal medio (m/s) 0,003
Parámetros a caudal máximo
Año horizonte
Vel. ascencional a caudal máximo (m3/h/m2) 14,58
Tiempo retención a caudal máximo (min) 12,81
Velocidad transversal a caudal máximo (m/s) 0,014
La aportación de aire necesario al desarenado-desengrase se realiza por medio de dos (1+1 R) soplantes de émbolos rotativos de doble velocidad dotadas de cabina de
insonorización, que suministran cada una de ellas un caudal de 210/110 m3/h. El aire aportado por las soplantes se distribuye por medio de difusores de burbuja gruesa, siendo el caudal por difusor de 8,40 m3/h.
Estas soplantes se encuentran ubicadas en la sala de soplantes, junto a las del reactor biológico, que se describirán más adelante, en el edificio industrial destinado a cubrir el pretratamiento.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 17 El desarenado-desengrase está dotado de un puente que discurre longitudinalmente a lo largo de todo el canal, sobre el cual va montada la bomba de extracción de arenas vertical. Esta bomba aspira la arena sedimentada del fondo del desarenador y la impulsa hacia un canal de recogida que las conduce a un único clasificador-lavador de arenas, el cual evacua las arenas de 15 m³/h de capacidad a un contenedor de 2 m3. El clasificador de arenas es del tipo tornillo sinfín construido en acero inoxidable dotado de válvula de vaciado.
El caudal unitario de la bomba de arena que va situada sobre el puente es de 10 m3/h, suficiente como para garantizar que no se produzcan deposiciones de arena en el fondo del desarenador.
La recogida de grasas se efectúa mediante un sistema de rasquetas de superficie, que empujan las grasas almacenadas en la parte lateral del desarenado-desengrase, hacia un canal de recogida situado en la parte posterior del mismo. Para garantizar esta recogida de grasas, el puente del desarenador-desengrasador va dotado de un sistema accionamiento
electromecánico de las rasquetas de recogida de grasas, de manera que las rasquetas son arrastradas sobre la superficie en el camino del desarenador, levantándose al llegar a la tolva de grasas, y realizar el viaje de vuelta levantadas al objeto de no alejar las grasas de su punto de extracción. El sistema de accionamiento de todos estos mecanismos es consignando mediante la instalación de finales de carrera.
Las grasas y flotantes se conducen ayudadas por agua a presión desde el canal de grasas hacia el separador de grasas y flotantes (desnatador). El aporte de agua se realizará de forma automática mediante electroválvula con funcionamiento programado con la posición del puente. El separador de grasas es de tipo de cadenas y con rasquetas de superficie, funcionando a nivel constante. Este equipo también recibirá los sobrenadantes de decantación, impulsados desde las bombas en cámara seca junto a los decantadores.
La salida del desarenado-desengrasado se efectúa por vertedero de forma que la oscilación en el nivel de agua sea mínima.
3.1.4.5. MEDIDA DE CAUDAL.
En la tubería que conduce el agua del pretratamiento al reactor biológico se montará un medidor electromagnético de DN 200. Este caudalímetro (con protección para trabajar sumergido) estará instalado en una arqueta con drenaje para evacuar la acumulación de pluviales.
3.1.4.6. REACTOR BIOLÓGICO.
El tratamiento biológico consta de dos líneas a la que llegan las aguas procedentes del pretratamiento, después de haberse procedido al alivio de los caudales en exceso y su reparto, todo ello en una arqueta de cabecera de biológico.
En circunstancias normales, esto es, a caudales por debajo del caudal máximo de diseño del reactor, se efectúa un reparto a cada línea mediante vertedero; pero si el caudal aumenta, la sobreelevación en cada uno de estos vertederos se ve limitada (en función del
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 18 caudal máximo circulante que se desee obtener) por la instalación de una canaleta transversal que vierte y conduce el exceso de lámina hacia una arqueta anexa que desagua a la red de by-pass. Las cotas establecidas a tal efecto pueden consultarse en el “Documento: Planos”, y su justificación se encuentra recogida en el “Anejo II: Cálculos Hidráulicos.”
Previa al tratamiento biológico propiamente dicho, se construirá una cámara
anaerobia de 1,5 m de longitud, 8,5 m de ancho, y con un calado de 5,6 m. Esta cámara tendrá la función de iniciar un proceso anaerobio para la eliminación biológica del fósforo, y se ha dimensionado en base al tiempo de retención necesario para favorecer la población bacteriana de carácter anaeróbico.
El proceso de tratamiento biológico adoptado es el de aireación prolongada de baja carga con cámara anóxica en cabeza con capacidad de nitrificación – desnitrificación. La cámara anóxica se diseña con unas dimensiones por línea de 8,5 m de ancho, por 8 m de largo, con un calado de 5,6 m. La cámara de aireación se dimensiona con unas dimensiones de 8,5 m de ancho, por 17 m de longitud, con un calado igualmente de 5,6 m. Con ello la zona de anoxia del reactor supone un 30% del volumen total.
Siguiendo los parámetros de diseño enunciados en el Pliego de Prescripciones Técnicas, se ha proyectado un depósito rectangular con cámara anóxica en cabecera y recirculación de fangos externa e interna.
Los parámetros más significativos del proceso son los siguientes:
Año horizonte
Volumen total mínimo necesario (m3) 2.181,54
Volumen anoxia/volumen total mínimo adoptado (%) 30,00
Volumen total anoxia necesario (m3) 654,46
Volumen total aireación necesario (m3) 1.454,16
Número de líneas (ud) 2,00
Número de celdas por línea (ud) 2,00
Calado adoptado (m) 5,60
Volumen unitario aireación teórico (m3) 727,08
Superficie unitaria teórica aireación (m2) 129,84
Volumen unitario anoxia necesario (m3) 327,23
Ancho teórico aireación (m) 8,06
Longitud teórica aireación (m) 16,11
Ancho teórico anoxia (m) 7,25
El vaciado del reactor se efectúa a través del pozo de bombeo de vaciados, que elevará el vaciado hasta la cámara de reparto del reactor, reconduciendo el cubicaje de la línea a vaciar a través de la otra línea poco a poco, de modo que se trata todo el volumen a vaciar.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 19 Para el cálculo de la demanda de oxígeno se han considerado las temperaturas de 14ºC y 25 ºC y esta asciende a:
Capacidad de oxigenación std a Tª mín. 14,00
Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.525,71
Necesidades medias horarias (kg O2/h) 63,57
Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 106,49
Capacidad de oxigenación std a Tª max. 25,00
Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.645,14
Necesidades medias horarias (kg O2/h) 68,55
Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 114,82
El by-pass de la instalación antes de la entrada al biológico se efectuará cerrando las compuertas de entrada a las líneas de tratamiento biológico, actuando entonces únicamente el by-pass del mismo anteriormente descrito.
Para mantener cada recinto agitado, sin que se den sedimentaciones se instalarán los siguientes elementos:
En cada cámara anaerobia se instalará un agitador sumergido de 2,21 kW de potencia.
En cada cámara anóxica se instalará un agitador sumergido de 4,09 kW de potencia.
El paso del licor mezcla a través de las cámaras anaerobias y anóxicas se realiza siempre de modo diagonal, combinando entradas por arriba con salidas por abajo, así como direcciones en sentido diagonal de los recintos.
La aportación de aire al biológico en las cámaras de aireación se realiza mediante dos baterías de eyectores por línea con recirculación de agua y aporte de aire mediante soplantes de émbolos rotativos. Este sistema, evita la formación de aerosoles y malos olores a ellos asociados. Posee un nivel de ruido bajo, dado que las soplantes cuentan con cabinas de insonorización y están ubicadas en una sala independizada. El sistema consta de 3 (2+1R) soplantes, una soplante activa por línea más otra soplante en reserva, que reparten a las dos baterías de cada una de las líneas.
Las baterías se construyen en acero inoxidable y se diseñan según los siguientes criterios: cada batería consta de dos colectores, uno para agua (o licor mezcla) en recirculación, y otro para la inyección de aire. Estos equipos, ampliamente contrastados, combinan el efecto de agitación de la cámara y su aireación, evitando sedimentaciones, alcanzando el estado de mezcla completa de este tipo de reactores y aportando el oxígeno necesario para el proceso biológico de nitrificación. El modelo seleccionado para este diseño se corresponde con el modelo 200/100/10, este código responde a los principales datos de diseño:
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 20 El colector de recirculación para el modelo especificado es de diámetro
DN-200, y es alimentado por una bomba centrífuga sumergida en la propia cuba de aireación, que impulsa a través de él un caudal de licor mezcla de 227 m³/h. El colector de aire se construye en acero inoxidable de diámetro DN-100, y es
alimentado por su correspondiente soplante, según se ha descrito con anterioridad. Este colector se conecta mediante picajes de tubería al inicio de cada una de las toberas eyectoras que se describen a continuación. Se ejecuta una lira en la bajante al reactor para evitar retornos de agua hasta la propia soplante.
Las toberas se instalarán en el colector de recirculación, en una cantidad de 10. Éstas son las causantes de la mezcla de agua en recirculación con el aire aportado mediante la soplante, por efecto combinado de la presión de la impulsión de la soplante y por aspiración por efecto venturi gracias a la hidráulica de la propia tobera. Cada tobera es capaz de admitir un caudal hidráulico máximo, de modo que, habiendo realizado un correcto diseño de la bomba de recirculación y la soplante, se garantiza disponer del mismo caudal en todas y cada una de las eyectoras.
Aunque la soplante llegue a parar por alcanzar la cuba el valor de consigna del oxígeno, es posible mantener la cuba perfectamente agitada mediante el funcionamiento de las
bombas de recirculación.
El SOTE de las baterías de eyectores es superior a los difusores (mayor diferencia a mayor altura de lámina de agua) además de no disminuir su rendimiento con el tiempo ya que no sufren atascamiento como los difusores y no requieren mantenimiento. Un factor alpha de 0,9-1 frente a 0.3-0.6 de otros sistemas proporciona unos ahorros energéticos de un 40-50 %, según la altura utilizada y el tipo de agua residual.
De este modo, se consigue un nivel de fiabilidad de la instalación máximo, además de optimizar los consumos correspondientes a la aireación del biológico (principal consumo de la planta), además de una total flexibilidad a la hora de ajustar los parámetros para cada una de las líneas de forma independiente. Esto puede resultar de importancia, por ejemplo, en el caso de parada de alguno de los reactores, para su posterior arranque.
Los motores de los soplantes se instalarán con ventilación forzada para poder trabajar a bajas velocidades.
Se prevé la reducción del contenido en nitratos a la salida del reactor. Esto evita la flotación de fangos en el decantador secundario debido a desnitrificaciones incontroladas en el mismo. De este modo, se dota a la instalación de un nivel de fiabilidad muy elevado,
asegurando la calidad del agua tratada. Para el control de la desnitrificación, se ha considerado la instalación de una bomba de recirculación interna del tipo axial.
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3.1.4.7. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO POR VÍA QUÍMICA
Se dosificará cloruro férrico para la eliminación de fósforo por vía química.
Como instalaciones de dosificación de cloruro férrico, se necesitan un depósito para el almacenamiento del reactivo de 10.000 l y 2 bombas dosificadoras (1+1) con un caudal unitario de 25 l/h.
La dosificación se llevará a cabo en la tubería de recirculación de fangos al biológico, ya que las condiciones de turbulencia que se consiguen en la misma durante todo el trayecto garantizan una buena disolución y dispersión del reactivo.
Para evitar el retorno de fango por la línea de dosificación se instalarán cañas de inyección en la impulsión de cada bomba, taradas a una presión de unos 10-11 bares, dado que las bombas de dosificación dan 12 bares de presión en cada uno de los pulsos. Las tuberías de dosificación serán de PVC DN 32.
3.1.4.8. DECANTACION SECUNDARIA.
El licor mezcla se transporta por gravedad, para cada línea, desde la arqueta de salida aguas debajo de cada vertedero del biológico hasta los dos decantadores secundarios
mediante tuberías en acero inoxidable de DN-250.
Los mecanismos de barrido de fangos instalados en los decantadores secundarios serán de rasquetas, y tendrán un diámetro útil unitario de 11 m. El calado en el vertedero es de 3,50 m. Vendrán equipados de pasarela con piso de tramex galvanizado y barandilla antiácida.
Los principales parámetros de funcionamiento son:
Año horizonte
Velocidad ascensional adoptada a Qp (m3/m2/h) 0,84
Velocidad ascensional adoptada a Qm (m3/m2/h) 0,38
Tiempo de retención adoptado a Qp (h) 4,33
Tiempo de retención adoptado a Qm (h) 9,53
Carga SS a Qp (kgSS/m2/h) 3,38
Carga SS a Qm (kgSS/m2/h) 1,54
Caudal sobre vertedero a Qp (m3/h/ml) 2,32
Caudal sobre vertedero a Qm (m3/h/ml) 2,11
La salida del agua decantada se realiza mediante un canal vertedero, que conduce a una arqueta final.
La extracción de fangos se realiza mediante tuberías en inox. AISI-304, que arrancan desde la poceta del decantador terminando en el pozo de bombeo de fangos de recirculación y en exceso.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 22 Uno de los problemas principales que puede presentar la explotación de los
clarificadores es la evacuación de flotantes. Para el barrido superficial, el puente vendrá equipado de rasqueta superficial, que arrastra los flotantes retenidos por un deflector de chapa que va montado sobre el vertedero triangular. La descarga de flotantes se realiza sobre tolva. Se ha optado por instalar un sistema de bombeo de flotantes mediante bomba en cámara seca situada junto a los decantadores que evacua los sobrenadantes directamente de la tolva de flotantes, al paso del puente y de forma temporizada. De esta forma, la bomba aspira directamente desde la tolva de recogida, impidiendo que ésta se atasque.
Estos flotantes se envían directamente al desnatador que se encuentra junto al pretratamiento para ser posteriormente retirados de la planta en contenedores.
3.1.4.9. DESINFECCIÓN DEL EFLUENTE
Para la desinfección se emplea hipoclorito sódico. Para proporcionar el tiempo de contacto necesario se ha diseñado una cámara de contacto de 40,82 m3, permitiendo un tiempo de contacto de 15,27 minutos a caudal punta.
Esta cámara dispone de compuerta para aislamiento y by-pass de la cámara. En el canal de salida se dispone de medida de caudal de agua tratada mediante medidor de nivel ultrasónico sobre vertedero de salida.
Como instalaciones de dosificación de hipoclorito, se necesitan un depósito para el almacenamiento del reactivo de 3.000 l para una autonomía superior a 20,91 días a caudal medio, y 2 bombas dosificadoras (1+1) con un caudal unitario de 27 l/h. Las tuberías de dosificación serán de PVC DN 32.
3.1.5. LÍNEA DE FANGOS
Básicamente la línea de fangos proyectada consiste en:
Recirculación externa de fangos secundarios (2 líneas) mediante dos (1+1) bombas sumergibles por línea.
Extracción de fangos en exceso a espesador (2 líneas) mediante dos (1+1) bombas sumergibles por línea.
Espesador
Deshidratación de fangos
Acondicionamiento químico del fango.
Almacenamiento de fangos deshidratados
3.1.5.1. RECIRCULACIÓN DE FANGOS
Los fangos de salida desde la poceta de decantación son conducidos a un pozo de fangos mediante la apertura de válvulas (1 por línea) de manguito elástico de DN-200.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 23 Se ha diseñado para cada línea un pozo de recirculación independiente. Así se consigue un control más versátil del cultivo biológico, pudiéndose controlar independientemente para cada una de las líneas los parámetros de concentración en cubas (MLSS) y edad del fango. No obstante, ambos pozos están comunicados mediante compuerta tajadera de forma que si se desea pueden ser unidas ambas líneas actuando entonces como un único pozo de bombeo de fango.
La recirculación externa de cada línea se realiza con 2(1+1) bombas sumergibles de 55 m3/h de capacidad unitaria dotadas de variador de frecuencia. De esta manera se dispone de una capacidad de recirculación externa del 301,71 % del caudal medio de agua bruta.
Adicionalmente se han instalado para la recirculación interna dos bombas (1 por línea) de hélice cuya capacidad unitaria es mayor de 14,44 m3/h que es el caudal mínimo necesario para garantizar una salida de Nitrógeno inferior al límite exigido. La instalación de las bombas se realizará mediante bancada atornillada a la solera según planos. La devolución de fangos de alto contenido en nitratos a la cámara anóxica se efectúa mediante una tubería de PVC de DN-200, que discurre junto al muro dentro del reactor para minimizar las interferencias con el flujo de agua.
Las tuberías de impulsión de las bombas de recirculación externa de fangos tienen dos posibles punto de descarga, la cámara anóxica y la cámara anaerobia para dotar a la planta de una mayor flexibilidad de operación. En estas conducciones se debe efectuar la medida de caudal, mediante un caudalímetro electromagnético en cada línea, para proceder a una regulación que permita descarga necesaria de recirculación optima para el funcionamiento del proceso.
3.1.5.2. FANGOS EN EXCESO
En cada pozo de fangos, además de situarse las bombas de fangos recirculados se sitúan dos (1+1) bombas de fangos en exceso por línea con un caudal unitario de 7,4 m3/h a 5,25 m.c.a.
Se han diseñado estas bombas para que funcione una de ellas y se mantenga la otra en reserva, pudiendo evacuar el volumen diario en menos de ocho (8) horas de purga por cada línea. Se instalará un caudalímetro común para ambas líneas que nos permite controlar el funcionamiento de las bombas para extraer el volumen de fango especificado.
En el pozo de bombeo se instala un polipasto de elevación y un punto de agua a presión para labores de manutención. Este polipasto se utilizará para labores de
mantenimiento de las bombas, guardándose en el almacén en condiciones normales, de esta forma se evita el deterioro y puede ser utilizado también en el pozo de bombeo de agua bruta.
3.1.5.3. ESPESAMIENTO DE FANGOS POR GRAVEDAD
Los fangos en exceso, se envían a un espesador de fangos de 7 m de diámetro y 3,5 m de calado recto.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 24 Los parámetros básicos de funcionamiento son:
Año horizonte
Carga de sólidos adoptada (kg/m2·día) 17,73
Carga hidráulica adoptada (m3/h/m2) 0,19
Caudal de alimentación máximo (m3/h) 7,40
Tiempo de retención adoptado (dias) 3,62
Producción diaria de lodo espesado (m3/día) 22,73
Volumen sobrenadante (m3/día) 79,56
Destino de sobrenadante Cabecera
El espesador consiste básicamente en una cuba cilíndrica de hormigón, dotada de un equipo de espesamiento mecánico de accionamiento central dotado de un limitador de par.
Los fangos espesados se extraen desde la poceta del fondo del espesador por medio de una tubería que conecta con la aspiración de las bombas de tornillo de alimentación a deshidratación.
El cabezal de arrastre se encuentra suspendido en una pasarela diametral construida en hormigón armado y que se apoya en los muros del propio espesador constituyendo la misma una pasarela de acceso al motor de accionamiento del mecanismo espesador.
Los sobrenadantes obtenidos por rebose en el espesador se conducen al pozo de gruesos en cabecera de la EDAR al haber cota suficiente para su descarga a gravedad.
El contenido de materia seca de los fangos espesados oscila entre 3 y 4 %.
3.1.5.4. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS
Una vez espesados los fangos, se someten a un proceso de deshidratación, reduciéndose su volumen y facilitándose su manejo.
La alimentación a deshidratación y acondicionamiento del fango espesado se efectuará mediante una bomba de tornillo helicoidal de 7 m³/h. El caudal es variable mediante un variador de frecuencia por cada una de las mismas.
Para la deshidratación se emplea una centrífuga en la cual se alcanza una sequedad de estos fangos superior al 20 % con capacidad hidráulica para tratar 4,62 m³/h de fangos, y una potencia total de consumo de 11 Kw.
El funcionamiento de equipo será en discontinuo, el fango líquido se introduce en el interior de la cesta que gira alrededor de un eje. Los sólidos se acumulan en las paredes de la cesta produciéndose la clasificación. Cuando se alcanza la capacidad de retención de sólidos en la centrífuga, se reduce la velocidad de giro y se introduce un rascador para facilitar las labores de extracción del fango acumulado.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 25 La centrífuga va a operar 5 días durante los cuales trabajará 7 horas. Dispondrá de los controles que figuran a continuación:
Regulación de la velocidad diferencial entre tambor y tornillo Lavado automático
Dispositivo de seguridad para roce excesivo entre tambor y tornillo
Limitador de par y dispositivo eléctrico para evitar deterioros en caso de sobrecarga o bloqueo accidental.
3.1.5.5. ALMACENAMIENTO DE LOS FANGOS DESHIDRATADOS
La finalidad del almacenamiento de fangos es permitir la adecuación entre el ritmo de producción de fango y el de evacuación para su disposición final. A la salida de la centrífuga, los fangos se conducen al contenedor mediante una bomba de tornillo de caudal de 1 m³/h y 4 kW de consumo.
EI almacenamiento del fango desecado se realiza en un silo de 20 m³, volumen tal que permite una capacidad mínima de almacenamiento correspondiente a la producción de cuatro (4) días. El almacenamiento en silo en lugar de contenedor supone una ventaja de cara al confinamiento y la no proliferación de insectos. La descarga del fango almacenado se lleva a cabo mediante guillotina motorizada de accionamiento remoto.
La evacuación del fango se realiza mediante camiones a vertedero. La zona anexa al silo de almacenamiento de fangos se ha diseñado con pendientes del 2-3 % para que pueda realizarse el baldeo de limpieza, conduciéndose los escurridos a la red de drenajes y vaciados.
3.1.5.6. PREPARACIÓN Y DOSIFICACIÓN DE POLIELECTROLITO.
Para el acondicionamiento químico de los lodos se emplea polielectrolito catiónico para favorecer la floculación del fango.
Este reactivo, suministrado en polvo, se prepara en un equipo compacto de preparación y dosificación de polielectrolito de 1000 l de capacidad, con cámaras de preparación, dilución y trasiego. Dos bombas dosificadoras (1 + 1R) de tornillo de 700 l/h inyectarán la disolución en la tubería de la línea de fangos, de forma previa a su descarga a la centrífuga, realizándose la mezcla con el fango que proviene del espesador.
3.1.6. REDES AUXILIARES DE PROCESO
3.1.6.1. VACIADO DE ELEMENTOS
Se efectuará el vaciado de los recintos a pozo de bombeo de vaciados, que elevará el caudal a la cámara de reparto de cabecera de los reactores.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 26
3.1.6.2. DESODORIZACIÓN
Se ha dotado a las instalaciones de la EDAR de los equipamientos precisos para evitar, en la medida de lo posible, afecciones, sobre todo, en cuestión de malos olores.
Para ello, tanto para la sala de pretratamiento como para la sala de deshidratación, espesador y silo se va a instalar una red de captación ambiental y otra red de captaciones localizadas de aire hacia los equipos de desodorización mediante carbón activo, dado que existen elementos que pueden generar malos olores debido a la acumulación de residuos y manipulación de fangos.
La red de desodorización será doble, una red de extracciones ambientales renueva el aire ambiental del local , mientras que otra red, ésta de aspiraciones localizadas, aspira el aire de puntos concretos que, bien por concentración de olores, o por encontrarse abiertos al ambiente, pueden generar emisiones localizadas de olores y gases importantes. Cada equipo de desodorización se compone de las mencionadas redes de captación, un exhaustor de aspiración de aire y una torre de desodorización por contacto del aire con carbón activo.
Se instalarán asimismo, conductos de aspiración del espesador de fangos y del silo de almacenamiento.
Para la desodorización de la sala de deshidratación y el espesador se dimensiona una torre de desodorización con una capacidad de tratar 1500 Nm³/h y para la sala de
pretratamiento de 5600m3/h.
Se dispondrán una serie de conducciones de polipropileno con rejillas de toma y bocas directas de aspiración, a todo lo largo del edificio, que van recogiendo el aire a desodorizar y lo conducen a la torre de carbón activo. Como queda dicho, con este tratamiento se expelerá al exterior del edificio un aire con las suficientes garantías para evitar molestias en cuanto a los malos olores.
3.1.6.3. AGUA POTABLE Y AGUA DE SERVICIOS.
Se derivará una toma de agua de la red existente mediante tubería de PEAD 63 hasta el cuadro general de acometida en la entrada de la EDAR, desde donde se dará servicio a los edificios y a los puntos de la planta que requieran baldeos, limpieza o mantenimiento en general de las instalaciones.
La red de agua de servicios está dotada de un grupo de presión con una capacidad máxima de 10 m3/h a 40 m.c.a. La instalación de agua industrial se protegerá con un filtro de tipo anillas para la protección del grupo de presión.
3.1.6.4. RED DE AIRE DE SERVICIOS
Se hace necesaria la instalación de un compresor de aire que suministre una línea de maniobra neumática para el accionamiento de las válvulas de manguito elástico de fangos secundarios. Se instalará un compresor de 1,5 kW de potencia.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 27 3.2. EQUIPOS ELÉCTRICOS
En el anejo de cálculos electrotécnicos se describen y justifican en detalle las
instalaciones proyectadas. A continuación se describirán de forma general dichas instalaciones. 3.2.1. CONEXIÓN A LA RED
La energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de las instalaciones proyectadas será en baja tensión y procederá desde centro de transformación que se dispondrá a tal efecto.
Desde el centro se distribuirá de la red de baja tensión que dará servicio a los equipos electromecánicos de la EDAR y las redes de fuerza, alumbrado y otros servicios de los que estará dotada la estación.
Las características fundamentales de la energía eléctrica son: Tensión entre fase : 400 V
Tensión entre fase-neutro: 230 V
Frecuencia: 50 Hz
Nº de conductores: 3 F + N
3.2.2. CENTRO DE TRANSFORMACIÓN
Como ya se ha indicado anteriormente se empleará el centro de transformación interior instalado en edificio prefabricado, que contará con potencia suficiente para los equipos de la EDAR con los siguientes elementos:
Acometida de línea enterrada desde línea aérea.
Centro prefabricado de hormigón PF-203/24 kV/2T ó similar
Celda de acometida/remonte CGM-24kV ó similar Celda protección con ruptofusible
Celda de medida en A.T. de 24 kV
Cuadro de B.T. 4 salidas 400 A 3 fusibles APR de 40 A
1 equipo tarificador
3 trafos de intensidad y 3 trafos de tensión de 24 kV. Transformador de 250 KVA
3.2.3. DISTRIBUCIÓN EN BAJA TENSIÓN
3.2.3.1. CUADROS, CABLES Y ELEMENTOS DE PROTECCIÓN.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 28 CENTRO GENERAL DE DISTRIBUCIÓN, que protege y distribuye la alimentación al resto de cuadros eléctricos. La protección se efectúa mediante
CCM DE PRETRATAMIENTO.
CCM DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO. CCM DE DESHIDRATACIÓN.
CCM DE INSTRUMENTACIÓN Y MANIOBRA DE TODA LA EDAR. CCM DE ALUMBRADO, FUERZA Y SERVICIOS.
Los cuadros van puestos a tierra desde el circuito principal por medio de conductores de cobre desnudo de 50 mm².
Las características principales del armario son: tensión nominal de aislamiento en el circuito principal 1.000 V en el circuito auxiliar 400 V alterna, intensidad de cortocircuito en construcción estándar 35 kA eficaces.
Estará formado por una serie de armarios de 2000 x 1000 x 400 construidos en chapa de 2 mm de espesor, y grado de protección IP-56. Irán colocados sobre bancadas de 300 mm.
La fijación de los embarrados tanto horizontales como verticales, está prevista en ejecución normal para una intensidad de cortocircuito de 35 kA.
La entrada al cuadro está formada, en su panel correspondiente, de un interruptor automático magnetotérmico.
A partir del embarrado general se acomete a los distintos motores y elementos con la protección y mando adecuado de cada uno de ellos, consistente en:
Disyuntor o interruptor magnetotérmico con protección térmica y magnética Interruptor diferencial 30 o 300 mA independientes por motor.
Contacto tripolar, arrancador estático, variador de frecuencia.
La sección mínima empleada para fuerza en los receptores ha sido 2'5 mm² (6 mm2 enterrados) y para los elementos auxiliares tales como pulsadores de campo, finales de carrera, limitadores de par, etc. ha sido 1'5 mm².
Todos los conductores serán del tipo RVK 0,6/1 kV para instalación exterior y H07V-K 450/750V para interior.
Desde los armarios hasta los elementos receptores los cables discurrirán por bandeja de acero inoxidable tipo rejiband, o conductos de PVC en interiores. En el exterior, por conductos enterrados de PE o bandejas de rejillas inox o tubos de acero aéreos. En todos los conductores se ha tenido en cuenta que la caída de tensión sea inferior a 6.5% (4.5% en alumbrado) desde el origen de la instalación, según el nuevo REBT.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 29
3.2.3.2. PUESTA A TIERRA
La red general estará formada por conductor de cobre desnudo de 50 mm2 enterrado en zanja y conectado a la armadura del edificio, así como picas de acero-cobre de 2 m de longitud, conectadas al conductor anterior y distribuidas alrededor del edificio. Todos los equipos y elementos metálicos estarán conectados a esta red.
3.2.3.3. ALUMBRADO INTERIOR Y EXTERIOR
Para el alumbrado interior del edificio de control, se instalarán luminarias de forma que como mínimo exista una iluminación de 500 lux en la zona industrial y 500 lux en la zona de control.
Se ha previsto alumbrado de emergencia para la sala de control. Dicha iluminación se concentrará exclusivamente en la puerta de acceso a cada sala. El sistema de alumbrado de emergencia es autónomo y cumple con las prescripciones establecidas en las normas UNE 20062 y 20392 y REBT.
Sus características son difusor de vidrio, acumulador estanco de níquel cadmio con cargador que asegura la recarga de los acumuladores en menos de 24 h., con nivel medio de 5 lux para todos los pasos a iluminar en emergencia.
3.3. INSTRUMENTACIÓN
3.3.1. INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y DIAGRAMA DEL MISMO Las instalaciones son dotadas con todos los equipos necesarios para su
funcionamiento, más un control primario adecuado a un nivel básico que la seguridad y el funcionamiento de todo el sistema. Sin embargo, este proyecto no se centra en las posibles necesidades de automatización del sistema, que darían un segundo nivel de control.
Las instalaciones se han proyectado con el siguiente nivel de control:
Un nivel que constará de los automatismos de seguridad básicos y de funcionamiento manual.
Este nivel garantizará la seguridad de los equipos, su marcha y buen funcionamiento. Esto lo proporcionarán los elementos de medida, captación, actuación y protección situados en el CCM de control. Estos automatismos se resuelven con elementos eléctricos clásicos: relés, contactores, diferenciales, magnetotérmicos, selectores, etc.
3.3.2. CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA.
3.3.2.1. CONFIGURACIÓN
La instalación de control prevista contempla la instalación de los siguientes elementos:
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3.3.2.2. EQUIPOS DE MEDIDA Y CONTROL
La instrumentación y equipos de control de la línea de tratamiento prevista es la siguiente:
Variador de frecuencia en bombas de agua bruta (4 kW)
Variador de frecuencia en soplantes de biológico (18,5 kW).
Variadores de frecuencia en bombas recirculación fangos biológicos (3kW).
Variadores de frecuencia en bombas recirculación fangos biológicos (3kW).
Variadores de frecuencia en bombas de fango a centrífuga (2,2 kW).
Variadores de frecuencia en bombas de polielectrolito (0’37kW). Variador de frecuencia en centrífuga (11 kW).
Variador de frecuencia en bombas de fango deshidratado (4 kW).
Medidor de caudal electromagnético de agua pretratada, con indicador y totalizador (1 ud. DN 200)
Medidores de caudal electromagnéticos de recirculación de fangos a reactor, con indicador y totalizador (2 ud. DN 100)
Medidor de caudal electromagnético de fangos a espesador, con indicador y totalizador (1 ud. DN 65)
Medidor de caudal electromagnético de fangos a deshidratación, con indicador y totalizador (1 ud. DN 65)
Medidor de caudal por nivel ultrasónico en arqueta de salida (1 ud).
Indicadores de presión en las impulsiones desde el pozo de fangos (8 ud.)
Medidor de nivel ultrasónico para el pozo de bombeo de agua bruta (1 ud.)
Medidor de nivel laser en tolva de recogida de fangos de centrífuga
Medidor de nivel de fangos en silo.
Interruptores de nivel tipo boyas para el pozo de bombeo de agua bruta, canales dedesbaste; recinto de cloración, pozos de fangos y pozo de vaciados (13 ud.)
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 31 3.4. URBANIZACIÓN Y EDIFICACIÓN
3.4.1. EDIFICIOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MISMOS Se incluyen las siguientes edificaciones:
Edificio de control y deshidratación
Edificio de pretratamiento.
3.4.1.1. EDIFICIO DE CONTROL Y DESHIDRATACIÓN
Las dimensiones en planta de este edificio son de 9,40 x 20,00 m, con una altura libre interior de 3,0 m.
La estructura será de hormigón armado de una planta, cimentada sobre zapatas aisladas atadas mediante vigas o riostras en las dos direcciones principales.
Dichos zunchos se encuentran dispuestos en todo el perímetro y entre pilares internos, y están arriostrados según dos direcciones perpendiculares, debiendo cimentarse sobre un suelo con una presión admisible mínima de 2 kg/cm2, que se obtendrá previsiblemente sin dificultad al realizar el terraplenado general que requiere la obra.
El forjado es unidireccional formado por viguetas y bovedillas, de 25 cm de canto, con 5 cm de capa de compresión. Las vigas son planas del mismo canto que el forjado. La solera del edificio estará constituida por una base de encachado de piedra, y por una capa de hormigón armado de 20 cm de espesor.
La cubierta a cuatro aguas, formara su pendiente a partir de tabiques palomeros sobre los que apoyaran los ramillones en los que se dispondrá la pertinente impermeabilización. Finalmente se terminará con teja.
Se dispondrán las siguientes solerías:
Taller/almacén/zona de deshidratación: mortero de cemento ruleteado de espesor mínimo de 3 cm y acabado con pintura antideslizante a base de polvo de cuarzo.
Laboratorio y aseos: grés de 1ª calidad con rodapiés del mismo material.
Resto de dependencias y zonas comunes: terrazo de 1ª calidad de 40 x 40 cm pulido y abrillantado, con rodapiés y zanquines del mismo material.
En cuanto a los revestimientos de las zonas interiores se distinguirá según sea el tipo de dependencia:
Laboratorio y aseos: alicatado con azulejo blanco de 15 x 15 cm. Taller/almacén: enfoscado maestreado y pintura plástica lisa.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 32 Zona de secado: azulejo hasta una altura de 2 m, a partir de la cual se enfoscará y pintará con pintura plástica lisa.
El cerramiento será de bloques de termoarcilla de 29 cm de espesor, enfoscado y fratasado en ambas caras, con enlucido de yeso en interior y pintado con pintura tipo hidrófuga incolora en exteriores y al temple en interiores.
Para el dimensionamiento de las edificaciones se ha considerado zona sísmica según la norma NCSE-02 y hormigón HA-30 en cimentaciones, HA-25 en estructuras, y acero B 500 S tanto en estructura como en cimentaciones.
3.4.1.2. EDIFICIO DE PRETRATAMIENTO
El edificio de pretratamiento estará constituido por una estructura metálica a base de perfiles de acero laminado en caliente S275JR en pórticos, y acero conformado en frío S235JR B en correas.
Las dimensiones en planta son de 11,35 x 28,95 m, con pórticos a un agua que darán lugar a una altura libre mínima de 6,50 m. La parte alta de la cubierta se construirá sobre los canales de desbaste y desarenado para proporcionar mayor altura libre sobre los equipos que van instalados en ellos.
Las correas, así como los dinteles serán de perfiles IPE 300, mientras que los pilares serán HEB-200, todos ellos debidamente tratados para resistir al ambiente corrosivo que se pueda dar en el pretratamiento. Los pilares serán recibidos por placas metálicas ancladas a la cimentación de dimensiones y características según los cuadros reflejaos en los planos correspondientes.
La cubierta será de panel sándwich y el cerramiento a base de placas de de hormigón. El cerramiento interior de la nave, que independizará la sala de soplantes de la de
pretratamiento se ejecutará mediante bloques de hormigón recibidos con mortero de cemento.
La solera del edificio estará constituida por una base de encachado de piedra, y por una capa de hormigón armado de 20 cm de espesor.
La solería se resuelve a base de mortero de cemento ruleteado de espesor mínimo de 3 cm y acabado con pintura antideslizante a base de polvo de cuarzo.
La cimentación se resuelve mediante zapatas de hormigón armado HA-30/P/20/IIa, acero B-500-S, arriostradas perimetralmente con vigas de atado. Debido a las diferencias de cota entre los dos extremos de este edificio, se resuelve la cimentación arrancando todos los pilares a la misma cota, considerándola en su punto más bajo.
A la hora de ejecutar la elevación de la estructura de cimentación hasta la cota de solera interior, la cual viene dada por la cota más elevada, se pretende dar una continuidad vertical a las vigas de atado de las zapatas mediante la ejecución de un muro de bloques de
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DEL DISEÑO Página 33 hormigón relleno de hormigón armado, que soporta las cargas del material de relleno para proporcionar la cota de solera en el interior del edificio.
Los detalles de este tipo de ejecución pueden verse en el “Documento: Planos”. 3.4.2. VIALES INTERNOS
Los viales proyectados permiten la circulación de vehículos con acceso a todos los puntos. Tienen un ancho de 4 y están ejecutados según la Instrucción de Carreteras 6.1 y 2 I.C. Están compuestos por 25 cm de zahorra artificial y 5 cm de aglomerado S12.
Se han previsto aceras perimetrales alrededor de los edificios de 1’20 m de anchura, formadas por solado de baldosa hidráulica sobre solera de hormigón de 10 cm. Todos los acerados y calzadas van encintadas con bordillos prefabricados de hormigón.
Todos los recintos que no lleven acerados se rodearán con paseo peatonal de gravilla de 1,2 m de anchura.
3.4.3. CERRAMIENTO PERIMETRAL Y ACCESO
Se ha proyectado un cerramiento perimetral de la parcela, consistente en:
En la fachada principal, junto a la puerta de acceso, muro de fábrica de 0,8 m de altura con remate superior, marco de acero galvanizado con enrejado interior de altura 2 m.
En el resto de la parcela se cerrará el perímetro con una malla galvanizada de simple torsión de 2,8 m de altura con postes metálicos y tensores.
Todo el conjunto del cerramiento irá cimentado mediante zapata corrida de hormigón de 40 cm de ancho, sobresaliendo 15 cm del terreno.
La entrada de acceso a vehículos estará formada por dos columnas de fábrica y puerta metálica abatible de dos hojas, con un ancho total de 6m. Además se instalará una puerta peatonal junto a la misma, también entre columnas de similares características, de 1,5 m de ancho.
3.5. CONEXIÓN A SISTEMAS GENERALES 3.5.1. ENTRADA DE AGUA BRUTA
La entrada de agua bruta a la EDAR se realiza desde un colector que será de PVC de DN 400 y llegará desde un último pozo de registro justo antes de su desagüe en el pozo de
gruesos.
3.5.2. EVACUACIÓN DE AGUA TRATADA
La evacuación del efluente tratado se efectúa mediante tubería de PVC de 400 mm al cauce cercano a la parcela de la EDAR, con una longitud de 22,45 m desde la salida del laberinto de cloración.
