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PROYECTO DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO Y REUTILIZACION DE AGUAS GRISES PARA EL HOTEL SOFITEL BVR

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pedro jose cortes velandia

on 6 October 2012

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Transcript of PROYECTO DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO Y REUTILIZACION DE AGUAS GRISES PARA EL HOTEL SOFITEL BVR

DISEÑO Y CONSTRUCCIÒN DE UN SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES PARA EL HOTEL SOFITEL BOGOTÁ VICTORIA REGIA. DISPONIBILIDAD DE AGUA POTABLE PEDRO JOSÉ CORTÉS VELANDIA SOLO A UNA PEQUEÑA PARTE DEL AGUA DISPONIBLE
EN EL PLANETA SE PUEDE CONSIDERAR COMO POTABLE En Colombia, según reportes del DANE en el año 2.007 se construyeron 28 plantas de tratamiento de aguas residuales.

El IDEAM pronosticó en el año 1.998 que para el 2.016 aproximadamente el 70% de la población urbana en Colombia estaría afectada por el déficit de suministro de agua potable

En Colombia, la cadena ACCOR, con el hotel IBIS también cuenta con una planta de tratamiento de aguas residuales. Adicionalmente algunas Hoteles en construcción están implementando la construcción de este tipo de plantas como es el caso del “Bio-Hotel”, en donde se tratarán las aguas grises Planteamineto de un proyecto que cumpliera con estas expectativas ambientales y que a la vez fuera viable técnica y financieramente. OBJETIVO PRINCIPAL
Diseñar y construir un sistema de reutilización
de aguas grises provenientes del proceso de lavado
de lasdos máquinas lavadoras industriales en
el Hotel Sofitel Bogotá Victoria Regia Recopilar y analizar información
relacionada con las aguas grises
y su reutilización. Medir el volumen de agua generado por el
proceso de lavandería para proyectar el
potencial de consumo de agua a ser reutilizada. Calcular el consumo estimado que se tendrá
en los procesos que utilizarán las aguas
grises provenientes de lavandería. Evaluar la viabilidad
financiera del proyecto Determinar el tratamiento
de las aguas grises a usar Diseñar el sistema de distribución y
bombeo del circuito de aguas grises en
los componentes hidráulico y eléctrico Construir el sistema de tratamiento de aguas grises de
acuerdo a las indicaciones de una empresa de tratamiento
de Aguas y a los cálculos del sistema hidráulico Iniciar la puesta en funcionamiento del
sistema y generar los manuales de operación,
mantenimiento y seguridad MONTAJE PUESTA EN FUNCIONAMIENTO EN CUANTO AL TRATAMIENTO QUÍMICO Y FILTARDO DE AGUAS SE SEGUIRAN LAS INDICACIONES D EUNA EMPRESA ESPECIALIZADA PARA TAL FIN SITEMAS HIDRAÚLICO Y ELÉCTRICO DISEÑO CONSTRUCCIÓN (cc) photo by twicepix on Flickr ALCANCE BIBLIOGRAFÍA MARCO LEGAL EVALUCIÓN DE LA INFORMACIÓN RECOPILADA MEDICIÓN DE CONSUMO DE LAS LAVADORAS "OFERTA" MEDICIÓN DE CONSUMO LAVADORAS REGISTRO DE CONSUMO LAVADORAS ANÁLISIS COMPARATIVO CALCULAR EL CONSUMO ESTIMADO QUE SE TENDRÁ EN LOS PROCESOS QUE UTILIZARÁN LAS AGUAS GRISES PROVENIENTES DE LAVANDERÍA. (demanda) desarrollo de ecuación Método de costo anual uniforme equivalente” CAUE”.
se compara el proyecto contra la mejor opción de inversión financiera (tasa de oportunidad)
se comparó con el valor de la tasa del costo promedio de capital ponderado 16.6%), (cc) image by nuonsolarteam on Flickr El costo inicial es de $ 6.000.000 COP. -vida útil de 15 años - Los ingresos anuales, producto del ahorro de agua generado serán aproximadamente de $ 3.131.000 - costos anuales de operación y mantenimiento de $ 960.000 y $ 360.000 respectivamente. Flujo de caja El CAUE da un valor positivo, por tanto es un proyecto viable financieramente viabilidad finaciera
del proyecto •El ahorro de $ 5800 por cada m3 de agua reutilizada (costo del m3 cobrado por la Empresa de Acueducto actualmente)
•Diariamente se reutilizan 1500 litros (1.5 m3), en 30 días se ahorrarían 45 m3 x $ 5800, lo que es un ahorro mensual de $ 261.000, anualmente $3.131.000. Recuperación d e la inversión -costo total: $6.000.00. DETERMINAR EL TIPO DE TRATAMIENTO DE AGUA Se realizó una caracterización del agua proveniente de las lavadoras por parte del laboratorio AMC, en base a los resultados se definió el tipo de tratamiento a implementar. ubicación componentes? cuneta o poceta recolectora? Tanques de almacenamiento y filtrado? Parámetros iniciales:•
Temperatura:
De acuerdo a lo registrado con los medidores volumétricos se evidencia lo siguiente: Agua fría: 82,51%, agua caliente a 38 °c: 17,49%.
los ciclos de la lavadora varían constantemente.
Se midió la temperatura usando un termómetro certificado en diferentes ciclos durante 10 días de acuerdo a lo registrado en el siguiente cuadro: deducción ded densidad masa y volumen Mediciones de la densidad por parte de laboratorio Construir el sistema de tratamiento de aguas grises de
acuerdo a las indicaciones de una empresa de tratamiento
de Aguas y a los cálculos del sistema hidráulico Iniciar la puesta en funcionamiento del
sistema y generar los manuales de operación,
mantenimiento y seguridad DISEÑAR EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Y BOMBEO DEL CIRCUITO DE AGUAS GRISES EN LOS COMPONENTES HIDRÁULICO Y ELÉCTRICO Medición temperatura Deeducida por medio d e mediciones de masa y volumen Deducida por un laboratorio de aguas como conocer la densidad de las aguas grises? WEBGRAFÍA Recopilar y analizar información relacionada con las aguas grises y su reutilización. capacitación dictada por al Empresa de acueducto y alcantarillado sobre aguas reciclables CÁLCULO DE CONSUMOS Y CAUDALES EN LOS PUNTOS POTENCIALES DE USO DE AGUAS GRISES PLANILLAS USADAS PARA REGISTRAR VOLUMEN Y TIEMPO DE LLENADO PLANILLA USADA PARA MEDIR EL CONSUMO EN LOS SANITARIOS APROBACIÓN DE PRESUPUESTO POR LA GERENCIA DISEÑO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Y BOMBEO DEL CIRCUITO DE AGUAS GRISES EN LOS COMPONENTES HIDRÁULICO Y ELÉCTRICO. CÁLCULOS Y DISEÑO Temperatura parámetros iniciales de diseño •Se evidencia que del total del agua usada en el proceso de lavado, 82,51% es agua fría (potable) y 17,49% es agua caliente a 38 °

. los ciclos de la lavadora varían constantemente y no es viable deducir una temperatura promedio . Densidad • se realizaron mediciones deduciendo la densidad conociendo la masa y el volumen ,usando un recipiente cilíndrico de volumen conocido, (1000cm3) y midiendo su masa en una balanza digital

• Se realizaron mediciones de muestras compuestas en diferentes momentos del día, cuando el agua se encontraba a una temperatura de 20 °c. se realizaron mediciones de densidad por parte de un laboratorio: Comparación de los resultados de densidad deducida con el agua a 20c y la densidad deducida en el laboratorio: Teniendo en cuenta que:

•la composición de las aguas grises y la temperatura están variando constantemente de acuerdo a los diferentes ciclos de las lavadora .

•la diferencia de densidad entre el agua potable y las aguas grises a los 20 °c es solo de 6,1 x10-6 ,

•El valor de la densidad se tendrá en cuenta la tabla “propiedades del agua”, tomada del libro mecánica de fluidos aplicada, de Robert Moot, para el agua a los 20°c.: 998 Kg/m3 parámetros iniciales

•El tanque deberá almacenar el agua que se utiliza en el lapso de las 10 pm a las 6 am.

•En el día es necesario almacenar un volumen de agua no mayor al consumo pico promedio diario que es 44,33m3, esto es 1,48 m3 diarios. para disminuir el riesgo de generación de malos olores por el estancamiento.

•Teniendo en cuenta lo anterior el tanque o conjunto de tanques deben almacenar máximo 1, 48 m3, lo cuál a la vez es suficiente para el requerimiento de almacena miento nocturno.

. Las opciones: tanques de fibra de vidrío, de plástico, en acero inoxidable, construcción en mampostería etc.

. De las anteriores se opto por los tanques plásticos ya que siendo los de menor costo cumplen con los requerimientos para almacenar este tipo de agua.

. La capacidad de almacenamiento de los tanques disponibles es de 250 L, 500 L, 1.000 y 2.000 L. Se seleccionaron dos tanques de 500 L y dos de 250 L para un total de 1500 L. Las bombas centrífugas cumplen con lo requerido y son de menor costo.

Para seleccionar el modelo de bomba se tuvo en cuenta :

•El caudal suministrado por la bomba debe ser igual o mayor al caudal pico requerido ya que el volumen almacenado es bajo.

•Se realizaron los cálculos para determinar las pérdidas en la succión y en el bombeo al tanque para definir los valores de NPSH y altura manométrica (cc) image by nuonsolarteam on Flickr CRITERIOS DE SELECCIÓN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO ALTERNATIVAS DE BOMBEO: CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA BOMBA CURVAS DE LA BOMBA MODELO EC-210 BARNES •se procedió a medir la temperatura usando un termómetro en diferentes ciclos durante 10 días. parámetros de funcionamiento de la bomba selección de tanques, boma y tuberías opciones:
cobre
acero
pvc pvc seleccion de tuberías tuberías sanitarias

tuberías redes presión PVC presión :mayor disponibilidad de diámetros comerciales CÁLCULOS Y DISEÑO HIDRÁLICO CÁLCULOS TUBERÍAS CIRCUITO SUCCIÓN CÁLCULOS DE LA BOMBA A LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARÁMETROS DE DISEÑO principio de continuidad diagrama de distribución PARÁMETROS: NÚMERO DE REYNOLDS PARÁMETROS INICIALES ANÁLISIS DE TRAMOS -Conocido el caudal y el diámetro de la tubería (el diámetro -se aumentó de 1 ½” a 2” ) se dedujo la velocidad del - fluido en la succión CÁLCULO DE VELOCIDAD FACTOR DE FRICCIÓN PÉRDIDAS POR FRICCIÓN PÉRDIDAS MENORES CABEZA DE SUCCIÓN POSITIVA (NPSH) CABEZA DE PRESIÓN ESTÁTICA (HSP) Verificando la curva de la bomba, el NPSH requerido de la bomba es 6 pies (1,82 m)

NPSH disponible (6,07m) > NPSH requerido (1,82m). RESUMEN DE CÁLCULOS CÁLCULOS CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN Ya definidos el tipo de tubería y conociendo el los caudales pico de cada uno de los puntos de salida se procedió a realizar el análisis teniendo en cuanto los siguientes parámetros:

•Se busca mantener las velocidades recomendadas para la distribución de agua: < 3m3/s

•Se busca mantener el caudal requerido según la tabla 4 en cada uno de los puntos de salida, aún cuándo todas las llaves de salida estuvieran abiertas.

•El diámetro calculado de las tuberías se aproximará a las medidas existentes comercialmente.

•Se Iniciará el análisis con el menor diámetro comercialmente disponible. El caudal entregado por el tanque debe ser igual al caudal pico en todos los puntos de salida:

Área 1.velocidad 1 = Área 2.velocidad 2 = Q1 = Q2

En donde:
Q1 es el caudal entregado por el tanque, que se denominará QT

Q2 que es la suma de los caudales requeridos en los diferentes puntos de servicio, que se denominará QR.

Lo anterior que se expresa en la siguiente ecuación:

QT =QR

Donde QR= (Q1+ Q2+ Q3 +……Q10) Tramo F2-F: Ahora se suman los caudales que se unirán en la siguiente tee (F) para determinar el nuevo diámetro: Se deducen el área y el diámetro: Salida del tanque La velocidad de salida del agua por la tubería usando la ecuación de Torricelli Presión estática en los puntos de salida Δ p = .g. h
Δ p = 998kg/m3 x 9,81 m/s2 x 8,82 m

Δ p =86351,15 Pa, pasándolo a psi: 12,529 Psi, la cual es adecuada para las labores a realizar el programa Cade Simu
norma internacional IEC (comisión eléctrica internacional) 1082-1 de diciembre de 1.992. DIAGRAMA MULTIFIFILAR ( FUERZA) DIGRAMA UNIFILAR ( CONTROL) DISEÑO ELÉCTRICO DISEÑO CUNETA RECOLECTORA INSTRUMENTACIÓN Acta N° 278221: Inspección, vigilancia y control...(hospital chapinero / secretaría de salud) TANQUES FILTRADO Y ALMACENAMIENTO FILTRADO MULTICAPA Member (cc) photo by theaucitron on Flickr CONSTRUCCIÓN SEGURIDAD MANTENIMIENTO OPERACIÓN
PUESTA EN FUNCIONAMIENTO:
Hacer apertura de las válvulas N°: V1, V2, V4, V5, V6, V9, V10, V11, V12, V13, V14. , las restantes válvulas deben estar en posición “OFF”. … MANUALES DE OPERACIÓN, MANTENIMEINTO Y SEGURIDAD el tipo de tratamiento seleccionado fue el indicado, ya que aunque hay variedad de sistemas de tratamiento , el modelo usado ha logrado cumplir con el suministro de agua en las condiciones requeridas para los puntos de uso. prueba de esto fué la revisión efectuada por funcionarios del hospital de chapinero en la cual, por medio del acta N° 278221 se deja registro de la implementación y funcionamiento del mismo 8 (ver anexo F) .



De acuerdo a lo registrado, las actividades de mayor consumo de aguas grises son:
-el llenado de sanitarios con 16 m3 al mes
-el lavado de elementos de aseo con 8,5 m3 al mes
- los lavados de desagües de las rampas y del nivel freático con 3,6 m3
-Las demás actividades tienen una menor incidencia •Se evidenció que el agua después de ser tratada, sale hacia los vertimientos con un nivel de PH adecuado,
como se evidenció al comparar el nivel del mismo antes y después del tratamiento, según se registró en el análisis fisicoquímico.

•Con este proyecto se comprueba que es posible la implementación de este tipo de iniciativas ambientales auto sostenibles, aún en edificaciones que no cuentan con una infraestructura preestablecida para tal fin.

•Con el diseño, construcción y puesta en funcionamiento de este sistema de trata miento y reutilización de aguas grises evidencia que el departamento de mantenimiento, adicional al cumplimiento de las labores rutinarias puede llegar a generar proyectos de importancia, que incluyen objetivos ambientales, económicos y sociales. se lograron mantener los parámetros de caudal y velocidad requeridas para las diferentes actividades operativas, usando los diámetros de las tuberías pvc comercialmente disponibles. Se pudo comprobar que la implementación del sistema de tratamiento y reutilización de aguas grises en el hotel está generando un beneficio económico debido al ahorro de agua de aproximadamente $300.000.mensuales. •Se pudo corroborar que las aguas grises después de pasar por el tratamiento
consiguen un estado de desinfección óptimo al quedar libres de bacterias como lo registra el resultado del análisis microbiológico realizado. (cc) photo by medhead on Flickr conclusiones DISEÑO
ELÉCTRICO Head videos GRACIAS TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL MUNDO LUGAR DE IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO-HOTEL SOFITEL BOGOTÁ VICTORIA REGIA DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO IMPLEMENTADO UBICACIÓN DE LOS PUNTOS DE SERVICIO Y DISTRIBUCIÓN DETALLE DE ALTURAS GEOMÉTRICAS
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