DECANTADORES DE ALTA TASA
LAMINARES O LAMELARES
DECANTADORES DE FLUJO LAMINAR
Los decantadores laminares pueden
tratar caudales mayores en un área y estructura menor de la que requieren los decantadores convencionales y su eficiencia es superior. No requieren energía eléctrica para su operación, por lo que se consideran estas tecnologías como "apropiadas para países en desarrollo", obteniendo la mejor calidad al menor costo de producción.
ÍNDICE
Decantadores de placas
Decantadores de flujo ascendente
Zona de entrada
Zona de sedimentación
Zona de salida
Zona de lodos
DECANTADORES DE PLACAS
pARÁMETROS DE DISEÑO
RECOMENDACIONES
Estas unidades de gran superficie de deposición para los lodos están compuestas por placas paralelas o módulos de diferentes tipos en la zona de sedimentación. Se diferencia de los sedimentadores convencionales en que los decantadores de placas trabajan con un flujo laminar (Re < 500) estos últimos trabajan con flujo turbulento (10.000 < Re < 250.000)
DECANTADORES DE FLUJO ASCENDENTE
Es necesario considerar las siguientes estructuras para garantizar su eficiencia, a través de las cuales se debe vehiculizar el agua para lograr el mejor comportamiento y la máxima eficiencia de la unidad.
- Zona de depósito y extracción de lodos
ZONA DE ENTRADA
Esta zona tiene como objetivo distribuir el caudal de manera uniforme a
todas las unidades que operan en paralelo y a lo largo del módulo de placas. Esta
función la desempeñan dos canales con diferente ubicación.
pARÁMETROS DE DISEÑO
RECOMENDACIONES
ZONA DE ENTRADA
Ejemplo de aplicación
Ejemplo de aplicación
Ejemplo de aplicación
Dimensionar una tubería de distribución de agua floculada a lo largo del módulo de placas teniendo en cuenta las especificaciones:
También es posible diseñar la zona de entrada como un canal longitudinal de distribución uniforme al módulo de placas, el cual se dimensiona con los mismos criterios del caso anterior.
Se diseña un canal de distribución de agua floculada uniforme donde los decantadores operan en paralelo teniendo en cuenta las siguientes especificaciones, se admite una desviación de hasta 5% :
- Caudal, Q = 0.1m³/s
- Velocidad en los orificios, VL = 0.14m/s
- Longitud total del canal, L = 12m
- Ancho del canal, B = 0.65m
- Altura mínima, hf = 0.60m
- Distancia centro a centro de orificios, a = 0.50m
- Distancia entre la pared y el primer orificio, d = 0.25m
- Altura máxima del canal, H =2.09
- Coeficientes de Hudson, θ = 0.7 y φ = 1.67
- Coeficiente de Darcy, f = 0.02
- Temperatura, T = 15°c
- Caudal, Q = 0.01m³/s
- Velocidad en los orificios, VL = 0.135m/s
- Longitud total del canal, L = 4m
- Separación de los orificios, e = 0.50m
- Diámetro de la tubería de distribución, D = 16"
- Distancia centro a centro de orificios, a = 0.50m
- Coeficiente de Darcy, f = 0.02
- Temperatura, T = 15°c
- Caudal, Q = 0.5m³/s
- N decantadores, N = 5
- Ancho del canal, B = 1.5m
- Altura mínima, HF = 0.60
- Velocidad en la sección inicial, Vi = 0.145m/s
- Velocidad en los laterales, VL = 0.28m/s
- Coeficientes de Hudson, θ = 0.7 y φ = 1.67
- Coeficiente de Darcy, f = 0.02
Ilustración
PAso a paso
PAso a paso
PAso a paso
Ilustración
ZONA DE SEDIMENTACIÓN
Esta es la zona destinada para la decantación de las partículas, es muy importante tener en cuenta:✓ Calidad del agua cruda
✓ Características del floc
✓ Control del proceso
✓ Coagulantes utilizados
✓ Grado de eficiencia esperado
RECOMENDACIONES
pARÁMETROS DE DISEÑO
ZONA DE SEDIMENTACIÓN
Ejemplo de aplicación
Calcular una unidad de sedimentación de placas paralelas, para la cual se realizaron estudios de laboratorio donde se obtuvieron los datos plasmados en la siguiente tabla con el fin de seleccionar la velocidad óptima de decantación:
Se propone dimensionar una unidad con las especificaciones indicadas a continuación:
- Separación de las placas en el plano horizontal, e' = 12cm
- Espesor de las lonas, e = 0.06cm
- Ángulo de inclinación de las placas, θ = 60°
- Longitud del módulo de placas, l = 1.20
- Módulo de eficiencia de las placas, S = 1
- Velocidad de sedimentación de las partículas, Vs = 0.00033m/s
- Caudal de diseño del decantador, Q = 0.10m³/s
- Ancho total neto de la zona de decantación, B = 4.8m
- Ancho del módulo de placas, b = 240cm
- Viscosidad V = 0.013cm²/s
PAso a paso
Ejemplo de aplicación
ZONA DE SALIDA
Calcular un sistema de recolección de agua decantada mediante un sistema de tuberías de PVC perforadas (bajo costo), gracias a estudios de laboratorio se hizo un análisis y se obtuvieron buenos resultados en la formación de flocs y una rápida precipitación, por lo que se seleccionan las siguientes especificaciones:
RECOMENDACIONES
- Caudal de diseño, Q =100L/s
- Tasa de recolección, qr = 2L/s*m
- Ancho total del módulo de placas, B = 2.40m
- Espaciamiento entre orificios, e = 0.10m
- Diámetro de los orificios, do = 1/2"
- Relación para colección uniforme con una desviación < 5%, nAo/Ac = 0.15
PARÁMETROS DE DISEÑO
PAso a paso
+ info
ZONA DE LODOS
Esta zona está compuesta por las tolvas de almacenamiento y el sistema de evacuación o de descarga hidráulica de los lodos, que permite su evacuación periódica dependiendo de la cantidad de sedimentos decantados, pueden presentarse distintas opciones para su diseño:
- Tolvas separadas y colector simple
- Canal central con sifones y tolvas continuas
- Descarga mecánica automática
TOLVAS SEPARADAS Y COLECTOR MÚLTIPLE
Ejemplo de aplicación
Dimensionar un colector múltiple con tolvas separadas, teniendo en cuenta las siguientes especificaciones:
- Caudal de diseño, Qd = 100L/s
- Longitud del decantador, L = 12m
- Número de tolvas por decantador, N = 3
- Ancho total del decantador, B = 6.40
- Profundidad de la sección recta de las tolvas, h1 = 0.50m
- Profundidad del tronco de pirámide de la tolva, h = 1m
- Tasa de producción de lodos (Laboratorio), qL = 0.005
- Velocidad de arrastre, Va = 1cm/s
- Carga hidráulica, H = 4m
- Separación de orificios de descarga, x = 4m
- Relación de secciones para una desviación de 10%, R = 0.42
RECOMENDACIONES
PARÁMETROS DE DISEÑO
PAso a paso
CANAL CENTRAL CON SIFONES Y TOLVAS CONTINUAS
Ejemplo de aplicación
Dimensionar un sistema de recolección de lodos mediante sifones cortos con tolva continua:
RECOMENDACIONES
- Caudal de diseño, Qd = 100L/s
- Diámetro del sifón, D = 38mm
- Longitud del sifón, Ls = 2.84m
- Carga hidráulica, H = 3m
- Aceleración de la gravedad, g = 9.8m/s²
- Tasa de producción de lodos, TL = 5mL por unidad de caudal
- Altura de la tolva, H4 = 2m
- Número de tolvas, N = 2
- Ancho mayor, b = 2.40m
- Ancho menor, b1 = 1.00m
- Longitud del decantador, L = 10m
- Distancia entre los sifones. a = 0.90m
- Frecuencia de descarga ideal, F1 = 4h
PARÁMETROS DE DISEÑO
PAso a paso
¡GRACIAS!
PRESENTACIÓN 7 - SEDIMENTADORES LAMINARES DE ALTA TASA
Juan Miguel Bautista Ferrer
Created on September 1, 2020
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DECANTADORES DE ALTA TASA
LAMINARES O LAMELARES
DECANTADORES DE FLUJO LAMINAR
Los decantadores laminares pueden tratar caudales mayores en un área y estructura menor de la que requieren los decantadores convencionales y su eficiencia es superior. No requieren energía eléctrica para su operación, por lo que se consideran estas tecnologías como "apropiadas para países en desarrollo", obteniendo la mejor calidad al menor costo de producción.
ÍNDICE
Decantadores de placas
Decantadores de flujo ascendente
Zona de entrada
Zona de sedimentación
Zona de salida
Zona de lodos
DECANTADORES DE PLACAS
pARÁMETROS DE DISEÑO
RECOMENDACIONES
Estas unidades de gran superficie de deposición para los lodos están compuestas por placas paralelas o módulos de diferentes tipos en la zona de sedimentación. Se diferencia de los sedimentadores convencionales en que los decantadores de placas trabajan con un flujo laminar (Re < 500) estos últimos trabajan con flujo turbulento (10.000 < Re < 250.000)
DECANTADORES DE FLUJO ASCENDENTE
Es necesario considerar las siguientes estructuras para garantizar su eficiencia, a través de las cuales se debe vehiculizar el agua para lograr el mejor comportamiento y la máxima eficiencia de la unidad.
ZONA DE ENTRADA
Esta zona tiene como objetivo distribuir el caudal de manera uniforme a todas las unidades que operan en paralelo y a lo largo del módulo de placas. Esta función la desempeñan dos canales con diferente ubicación.
pARÁMETROS DE DISEÑO
RECOMENDACIONES
ZONA DE ENTRADA
Ejemplo de aplicación
Ejemplo de aplicación
Ejemplo de aplicación
Dimensionar una tubería de distribución de agua floculada a lo largo del módulo de placas teniendo en cuenta las especificaciones:
También es posible diseñar la zona de entrada como un canal longitudinal de distribución uniforme al módulo de placas, el cual se dimensiona con los mismos criterios del caso anterior.
Se diseña un canal de distribución de agua floculada uniforme donde los decantadores operan en paralelo teniendo en cuenta las siguientes especificaciones, se admite una desviación de hasta 5% :
Ilustración
PAso a paso
PAso a paso
PAso a paso
Ilustración
ZONA DE SEDIMENTACIÓN
Esta es la zona destinada para la decantación de las partículas, es muy importante tener en cuenta:✓ Calidad del agua cruda ✓ Características del floc ✓ Control del proceso ✓ Coagulantes utilizados ✓ Grado de eficiencia esperado
RECOMENDACIONES
pARÁMETROS DE DISEÑO
ZONA DE SEDIMENTACIÓN
Ejemplo de aplicación
Calcular una unidad de sedimentación de placas paralelas, para la cual se realizaron estudios de laboratorio donde se obtuvieron los datos plasmados en la siguiente tabla con el fin de seleccionar la velocidad óptima de decantación:
Se propone dimensionar una unidad con las especificaciones indicadas a continuación:
PAso a paso
Ejemplo de aplicación
ZONA DE SALIDA
Calcular un sistema de recolección de agua decantada mediante un sistema de tuberías de PVC perforadas (bajo costo), gracias a estudios de laboratorio se hizo un análisis y se obtuvieron buenos resultados en la formación de flocs y una rápida precipitación, por lo que se seleccionan las siguientes especificaciones:
RECOMENDACIONES
PARÁMETROS DE DISEÑO
PAso a paso
+ info
ZONA DE LODOS
Esta zona está compuesta por las tolvas de almacenamiento y el sistema de evacuación o de descarga hidráulica de los lodos, que permite su evacuación periódica dependiendo de la cantidad de sedimentos decantados, pueden presentarse distintas opciones para su diseño:
TOLVAS SEPARADAS Y COLECTOR MÚLTIPLE
Ejemplo de aplicación
Dimensionar un colector múltiple con tolvas separadas, teniendo en cuenta las siguientes especificaciones:
RECOMENDACIONES
PARÁMETROS DE DISEÑO
PAso a paso
CANAL CENTRAL CON SIFONES Y TOLVAS CONTINUAS
Ejemplo de aplicación
Dimensionar un sistema de recolección de lodos mediante sifones cortos con tolva continua:
RECOMENDACIONES
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PAso a paso
¡GRACIAS!