Estudio de ingeniería BAI

por Xuehua Bai, PE 

Propósito

Los objetivos de este memorándum técnico son los siguientes:

• Evaluar el método de pago de los vertidos de aguas residuales utilizado por Metro Wastewater Reclamation District (METRO).
• Desarrollar un modelo de pago por vertido de aguas residuales aplicado al Distrito de Agua y Saneamiento del Parque Industrial (Distrito).
• Basándose en el modelo de pago de vertidos de aguas residuales (Modelo de Pago), para predecir los pagos de vertidos de aguas residuales del Distrito para el proyecto piloto de mejora de la calidad del agua que se realiza actualmente en la Estación Elevadora Ivy. Se recogieron cinco datos de calidad del agua. Son los datos de DBO, SST y TKN recogidos el 21 de marzo de 2019, el 10 de mayo de 2019, el 15 de mayo de 2019, el 21 de mayo de 2019 y el 7 de agosto de 2019.
• Determinar si el programa piloto de calidad del agua es recomendable para la aplicación en todo el Distrito.

Pago por vertido de aguas residuales

Los importes de los pagos por vertido de aguas residuales al Distrito no dejan de aumentar, como se indica en el cuadro 1. El pago se calcula sobre la base de cinco cualidades de las aguas residuales, incluyendo el flujo de aguas residuales (flujo), la demanda biológica de oxígeno (DBO), sólidos en suspensión (SS), nitrógeno total Kjeldahl (TKN), y la medición y muestreo (CECU). METRO determina cada año una tarifa unitaria para cada parámetro. El desglose de la tarifa unitaria de METRO se muestra también a continuación en la Tabla 1.

Tabla 1. Parámetros de aguas residuales METRO Tarifas unitarias

Fórmula de pago de las aguas residuales METRO 2019

El pago por vertido de aguas residuales del Distrito en 2019 proporcionado por METRO figura en la Figura 1 y en el Apéndice A.

Figura 1. Pago por vertido de aguas residuales del Distrito 2019 publicado por METRO

En resumen, el pago por vertido de aguas residuales puede estimarse mediante la siguiente ecuación:

$$ = Caudal total * Carga unitaria de caudal + DBOtot. * DBO Carga Unitaria + SStot. * SS Unit Charge
+ TKNtot. * TKN Unit Charge + CECU * CECU Unit Charge

Modelo de pago de las aguas residuales de METRO

Bai Engineers (BE) desarrolló un modelo de hoja de cálculo Excel para predecir el pago por vertido de aguas residuales para 2019 y escenarios futuros.

Modelo de pago de Metro para 2019

Utilizando los parámetros de aguas residuales totales proporcionados en la Figura 1, el pago por vertido de aguas residuales del Distrito se modeló y resumió en la Tabla 2.

La diferencia entre el valor de pago real de METRO (127.878 $) y la válvula de pago modelada por BE (125.035 $) es de 2.843 $ o el 2,2%. La diferencia puede deberse al redondeo realizado por METRO. (es decir, el caudal total de aguas residuales se redondea a dos dígitos significativos de 908,52 MG).

Recomendación

Se recomienda utilizar el modelo de pago por vertido de aguas residuales de la hoja de cálculo para futuros análisis de escenarios de pago.

Mejora piloto de la calidad del agua

El Distrito llevó a cabo una mejora piloto de la calidad del agua en Ivy Lift Station desde el 19 de junio de 2019. El proyecto piloto de mejora de la calidad del agua incluyó:

• Instalación del Bug-on-a-rope desde el 19 de junio de 2019, y
• Instalación del Liquid GreaseZilla desde el 26 de junio de 2019.

En el Apéndice B se ofrece información detallada y hojas de datos sobre el Bug-on-a-rope y el Liquid GreaseZilla. Se tomaron y analizaron cinco muestras de aguas residuales. Los parámetros de las muestras de agua se documentan en la Tabla 3 y la Figura 2. En el Apéndice C se incluyen copias de los datos de calidad del agua. En el Apéndice C se incluyen copias de los datos de calidad del agua.

Como se muestra en la Figura 2, la muestra analizada el 15 de mayo de 2019 y el 21 de mayo de 2019 se identificaron como outliner debido a los valores irrazonablemente bajos de TKN y altos de TSS. Estas dos muestras fueron excluidas para este análisis.

Pago previsto de METRO por datos del proyecto piloto de mejora de la calidad del agua

Basándose en el Modelo de Pago METRO identificado en el apartado 3 y en los datos de calidad del agua obtenidos del Proyecto Piloto de Mejora de la Calidad del Agua, en las Tablas 4 a 6 se resumen una serie de pagos METRO previstos.

Technical Memo - Task Order 5 METRO Wastewater Discharge Payment Evaluation Página 7 de 7 El resumen de la comparación se documenta en la Tabla 7

Tabla 7. Comparación entre la estimación de BE y los valores de METRO

Coordinación con METRO

El Distrito está trabajando actualmente con METRO en la comprobación y verificación de los datos de caudal y cargas de alcantarillado proporcionados (Apéndice D). Los resultados de la comparación se proporcionan en la Tabla 8.

Comparación de los datos de caudal y carga entre METRO y el distritot

Nota: 1. METRO realizó siete muestreos durante este periodo; se documentaron los valores de muestreo más bajos, medios y altos durante este periodo.

Se recomienda encarecidamente al Distrito que aplique el proyecto de mejora de la calidad del agua a otras estaciones elevadoras.