8/15/2019 Tanques de Sedimentación

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Tanques de Sedimentación

1. Los tanques de sedimentación pequeños, de diámetro o lado nomayor deben ser proyectados sin equipos mecánicos. La forma puedeser rectangular, circular o cuadrado; los rectangulares podrán tenervarias tolvas y los circulares o cuadrados una tolva central, como esel caso de los sedimentadores tipo Dormund. La inclinación de lasparedes de las tolvas será de por lo menos 6 grados con respecto a!ori"ontal. Los parámetros de diseño son similares a los desedimentadores con equipos mecánicos.

#. Los tanques de sedimentación mayores usarán equipo mecánico parael barrido de lodos y transporte a los procesos de tratamiento delodos.

$. Los parámetros de diseño del tanque de sedimentación primaria y suse%ciencias deben preferentemente ser determinadose&perimentalmente. 'uando se diseñen tanques convencionales desedimentación primaria sin datos e&perimentales se utili"arán lossiguientes criterios de diseño(

a) Los canales de repartición y entrada a los tanques deben serdiseñados para el caudal má&imo !orario.

b) Los requisitos de área deben determinarse usando cargassuper%ciales entre #* y 6 m+d basado en el caudal medio dediseño, lo cual equivale a una velocidad de sedimentación de1, a #, m+!.

c) -l perodo de retención nominal será de 1, a #, !oras/recomendable 0 # !oras), basado en el caudal má&imo diariode diseño.

d) La profundidad es el producto de la carga super%cial y elperodo de retención y debe estar entre # y $, m./recomendable $ m).

e) La relación largo + anc!o debe estar entre $ y 1/recomendable *) y la relación largo + profundidad entre y $.

f) La carga !idráulica en los vertederos será de 1# a m$ +dpor metro lineal /recomendable #), basado en el caudalmá&imo diario de diseño.

g) La e%ciencia de remoción del proceso de sedimentación puedeestimarse de acuerdo con la tabla siguiente(

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!) -l volumen de lodos primarios debe calcularse para el %nal delperodo de diseño /con el caudal medio) y evaluarse para cada años de operación. La remoción de sólidos del proceso seobtendrá de la siguiente tabla(

i) -l retiro de los lodos del sedimentador debe efectuarse enforma cclica e idealmente por gravedad. Donde no se dispongade carga !idráulica se debe retirar por bombeo en formacclica. ara el lodo primario se recomienda(

2 bombas rotativas de despla"amiento positivo;2 bombas de diafragma;2 bombas de pistón; y2 bombas centrfugas con impulsor abierto.

ara un adecuado funcionamiento de la planta, esrecomendable instalar motores de velocidad variable einterruptores cclicos que funcionen cada , a * !oras. -lsistema de conducción de lodos podrá incluir, de ser necesario,un dispositivo para medir el caudal.

 3) -l volumen de la tolva de lodos debe ser veri%cado para el

almacenamiento de lodos de dos ciclos consecutivos. La

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velocidad en la tubera de salida del lodo primario debe ser porlo menos ,4 m+s.

*. -l mecanismo de barrido de lodos de tanques rectangulares tendráuna velocidad entre ,6 y 1,# m+min.

. Las caractersticas de los tanques circulares de sedimentación seránlos siguientes(

2 profundidad( de $ a m2 diámetro( de $,6 a *, m2 pendiente de fondo( de 65 a 165 /recomendable 5).

6. -l mecanismo de barrido de lodos de los tanques circulares tendráuna velocidad perif7rica tangencial comprendida entre 1, y #,*m+min o una velocidad de rotación de 1 a $ revoluciones por !ora,siendo dos un valor recomendable.

8. -l sistema de entrada al tanque debe garanti"ar la distribuciónuniforme del lquido a trav7s de la sección transversal y debediseñarse en forma tal que se eviten cortocircuitos.

. La carga !idráulica en los vertederos de salida será de 1# a m$ +d por metro lineal /recomendable #), basado en el caudalmá&imo diario de diseño.

4. 9e deberá diseñar un sistema de recolección de natas, las que debenalmacenarse en un po"o especial antes de ser transportadas alproceso de digestión.

1.La pendiente mnima de la tolva de lodos será 1,8 vertical a 1,!ori"ontal. -n caso de sedimentadores rectangulares, cuando la tolvasea demasiado anc!a, se deberá proveer un barredor transversaldesde el e&tremo !asta el punto de e&tracción de lodos.

Sedimentador Secundario

a. Los criterios de diseño para los sedimentadores secundarios debendeterminarse e&perimentalmente.

b. -n ausencia de pruebas de sedimentación, se debe tener en cuenta lassiguientes recomendaciones(

2 -l diseño se debe efectuar para caudales má&imos !orarios;2 ara todas las variaciones del proceso de lodos activados /e&cluyendo

aeración prolongada) se recomienda los siguientes parámetros(

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d. Los decantadores secundarios rectangulares serán la segundaopción despu7s de los circulares. ara estos casos se debe tener encuenta las siguientes recomendaciones(

2 La relación largo + anc!o debe ser *+1 como mnimo.2 La relación anc!o + profundidad debe estar comprendida entre 1 y #.

2 ara las instalaciones pequeñas /!asta $ m$ ) se podrá diseñarsedimentadores rectangulares sin mecanismos de barrido de lodos,en cuyo caso se diseñarán pirámides invertidas con ángulos mnimosde 6 respecto a la !ori"ontal.

e. ara "an3as de o&idación se admite el diseño de la "an3a consedimentador secundario incorporado, para lo cual el proyectistadeberá 3usti%car debidamente los criterios de diseño. f. ara facilitarel retorno de lodos, se deben tener en cuenta las siguientesrecomendaciones(

2 ara decantadores circulares, el retorno del lodo será continuo y se

podrá usar bombas centrfugas o de despla"amiento positivo. Lacapacidad instalada de la estación de bombeo de lodos de retornoserá por lo menos 15 por encima de la capacidad operativa. Lacapacidad de bombeo será su%cientemente :e&ible /con motores develocidad variable o n

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-sta unidad se puede dividir en cuatro partes o "onas.

a) Zona de entrada

 -structura !idráulica de transición, que permite una distribuciónuniforme del :u3o dentro del sedimentador.

b) Zona de sedimentación

'onsta de un canal rectangular con volumen, longitud y condicionesde :u3o adecuados para que sedimenten las partculas. La direccióndel :u3o es !ori"ontal y la velocidad es la misma en todos los puntos,:u3o pistón.

c) Zona de salida

'onstituida por un vertedero, canaletas o tubos con perforacionesque tienen la %nalidad de recolectar el e:uente sin perturbar lasedimentación de las partculas depositadas.

d) Zona de recolección de lodos

'onstituida por una tolva con capacidad para depositar los lodos

sedimentados, y una tubera y válvula para su evacuación periódica.2. Criterios de diseño

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2 -l periodo de diseño, teniendo en cuenta criterios económicosy t7cnicos es de a 16 años.

2 -l n #, m.2 La relación de las dimensiones de largo y anc!o /L+?) será

entre los valores de $ 2 6.2 La relación de las dimensiones de largo y profundidad /L+@)

será entre los valores de 2#.2 -l fondo de la unidad debe tener una pendiente entre a 15

para facilitar el desli"amiento del sedimento.2 La velocidad en los ori%cios no debe ser mayor a ,1 m+s para

no crear perturbaciones dentro de la "ona de sedimentación.2 9e debe aboquillar los ori%cios en un ángulo de 1A en el

sentido del :u3o.2 La descarga de lodos se debe ubicar en el primer tercio de la

unidad, pues el 5 del volumen de los lodos se deposita enesa "ona.

2 9e debe efectuar e&perimentalmente la determinación delvolumen má&imo que se va a producir.

2 -l caudal por metro lineal de recolección en la "ona de salidadebe ser igual o inferior a $ l+s.

- 9e debe guardar la relación de las velocidades de :u3o y las

dimensiones de largo y altura.

2 La sección de la compuerta de la evacuación de lodos /=#)debe mantener la relación. Donde t es el tiempo de vaciado.

2 La ubicación de la pantalla difusora debe ser entre ,8 a 1,m de distancia de la pared de entrada.

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2 Los ori%cios más altos de la pared difusora deben estar a 1+ o1+6 de la altura /@) a partir de la super%cie del agua y los másba3os entre 1+* ó 1+ de la altura /@) a partir de la super%ciedel fondo.

3. Criterios de diseño

2 Determinar el área super%cial de la unidad /=s), que es el áreasuper%cial de la "ona de sedimentación, de acuerdo a larelación(

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9iendo( Bs ( Belocidad de sedimentación /m+seg)C ( 'audal de diseño /m$ +seg)

2 Determinar las dimensiones de largo L /m), anc!o ? /m) yaltura ! /m) de manera tal que se cumplan las relaciones ocriterios mencionados anteriormente. 'onsiderando elespaciamiento entre la entrada y la cortina o pared dedistribución de :u3o.

2 Determinar la velocidad !ori"ontal B@ /m+seg) de la unidadmediante la ecuación. -l cual debe cumplir con las relacionesmencionadas anteriormente.

2 Determinar el tiempo de retención o /!oras), mediante larelación(

2 Determinar el n

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'audal de Diseño( # lpsDensidad relativa de la arena( #,6Diámetro de la partcula( ,# cm

 emperatura del agua( # A'

-ntonces( De la tabla del ane&o #.Biscosidad 'inemática /F) G 1.1&12# cm # +seg.

Luego, de la fórmula(

2 9e tiene velocidad de sedimentación /Bs) G $.cm+seg.

2 9e comprueba el n

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9i se asume una e%ciencia del 85, de acuerdo con lagra%ca $ se adopta un coe%ciente de seguridad igual a1,8.

De tal manera que se obtiene el área super%cial /=s) G1.$8 m#

2 9e determina las dimensiones de largo, anc!o yprofundidad respetando los criterios de diseño.

Largo ( l G m =nc!o ( ? G , mrofundidad ( ! G ,* m

Luego la velocidad !ori"ontal(

9e determina el valor de rugosidad de la cámaramediante(

Luego se ingresa a la gra%ca *, de donde se tiene f G,#8.

2 9e determina la velocidad de despla"amiento oresuspensión(

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Lo que indica que no !abrá resuspensión pues Bd I B! .

2 9e determina el periodo de retención(

9e determina la longitud del tramo de transición.

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"ara el diseño de un sedimentador

9e tiene como datos('audal de diseño( C G .# m$ +segBelocidad de sedimentación( Bs G .11 m+seg

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