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SEDIMENTADOR
FONCODES DPTO. DE INFRAESTRUCTURA
A.- NOMBRE DEL PROYECTO : AMPLIACION AGUA POTABLE C.P.M. MAVILA
B.- NUMERO DE EXPEDIENTE : 23990046 C.- OFICINA ZONAL : PUERTO MALDONADO D.- NOMBRE DEL EVALUADOR: ING. E.- FECHA: 29/9/99
DISEÑO DE SEDIMENTADOR
DESCRIPCION Und Cálculos Usar Criterio
CAUDAL DE DISEÑO, Qmd Q m3/s 0.00044 ANCHO SEDIMENTADOR B mts 0.7 LONGITUD DE ENTRADA AL SEDIMENTADOR L1 mts 0.8 Asumido ALTURA DEL SEDIMENTADOR H mts 0.45 PENDIENTE EN EL FONDO S dec. 0.1 Asumido VELOCIDAD DE PASO EN C/. ORIFICIO Vo m/s 0.1 Asumido DIAMETRO DE C/. ORIFICIO D mts 0.025 Asumido SECCION DEL CANAL DE LIMPIEZA A2 m2 0.02 Asumido
1 Velocidad de sedimentacion VS m/s 0.00017 VS, calculada: Stokes, Allen ó Newton
2 Area superficial de la zona de decantación AS m2 2.588 AS=Q/VS 3 Longitud en la zona de sedimentación L2 mts 3.697 3.0 L2=AS/B 4 Longitud total del sedimentador LT mts 3.8 3.8 LT=L1+L2 5 Relación (L2/B) en la zona de sedimentación L2/B adim 4.29 2.8<L2/B<6; verificar 6 Relación (L2/H) en la zona de sedimentación L2/H adim 6.67 6<L2/H<20; verificar 7 Velocidad horizontal del flujo, VH<0.55 VH cm/s 0.140 VH=100*Q/(B*H) 8 Tiempo de retención de la unidad To hr 0.735 To=(AS*H)/(3600*Q) 9 Altura máxima en la tolva de lodos H1 mts 0.75 H1=H+(S)*L2 10 Altura de agua en el vertedero de salida H2 mts 0.005 H2=(Q/1.84*L))^(2/3) 11 Area total de orificios Ao m2 0.0044 Ao=Q/Vo 12 Area de cada orificio ao m2 0.00049 ao=0.7854*D^2 13 Número de orificios n adim 9 10 Asumir redondeo para N1 y N2 14 Altura de la cortina cubierta con orificios h mts 0.27 h=H-(2/5)*H 15 Número de orificios a lo ancho, B N1 adim 4 16 Número de orificios a lo alto, H N2 adim 2.5 17 Espaciamiento entre orificios a mts 0.108 a=h/N2 18 Espaciamiento lateral respecto a la pared a1 mts 0.188 a1=(B-a*(N1-1))/2 19 Tiempo de vaceado en la unidad T1 min 1 T1=(60*AS*(H)^(1/2))/(4850*A2) 20 Caudal de diseño en la tub. de desague q l/s 18.576 q=(1000*LT*B*(H2))/(60*T1)
21 OBSERVACIONES Y/O SUGERENCIAS
Página 1 SEDIMENTADOR
Fuente CEPIS
Página 2 DISEÑO DEL PRE-FILTRO DE GRAVA El pretratamiento utilizando prefiltros de grava para disminuir la carga de material en suspensión antes de la filtración en arena consta de varias cámaras llenas de piedras de diámetro decreciente, en las cuales se retiene la materia en suspensión con diámetros hasta 10 mm
El caudal de diseño es el caudal máximo diario.
Qmd = 0.44 lps
Qmd = 0.0004 m3/seg
El mínimo numero de unidades (N) es 2
N= 2 unidades
Se recomienda velocidades de filtración de 0.10 - 0.60 m/h variables en razón inversa a la calidad del agua Asumiremos: Vf = 0.4 m/hora
El área de filtración viene dado por:
3600 *Q A = = 1.98 m2 N * Vf
Considerando la profundidad de la grava de H = 1.2 m.
Entonces el ancho de la unidad será B:
B= A/H = 1.65 m.
La longitud necesaria de Pre-Filtro viene dado por :
-ln (cl/co) Li = a Siendo: cl = Turbiedad de salida (UN) co = Turbiedad de entrada (UN) Li = Longitud del tramo i del Pre-Filtro a= Modulo de Impedimento
El modulo de impedimento es función de la velocidad de filtración y el diámetro de grava.
El CEPIS en plantas piloto ha elaborado el siguiente cuadro.
VALORES EXPERIMENTALES DEL MODULO DE IMPEDIMENTO (a)
Diámetro 1-2 2-3 3-4
Velocidad
0.1 1.00 - 1.40 0.70 - 0.90 0.40 - 0.80
0.2 0.70 - 1.00 0.60 - 0.80 0.30 - 0.70
0.4 0.60 - 0.90 0.40 - 0.70 0.25 - 0.60
0.8 0.50 - 0.80 0.30 - 0.60 0.15 - 0.50
Se ingresa con los valores de la velocidad de filtración y el diámetro de la sección.
PRIMER TRAMO: Grava de 3 a 4 cm. Vf = 0.40 m/h Se obtiene: a = 0.425 y considerando una turbiedad Si arroja a = Error indica que para ca máxima co = 500.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 250.00 U.T.
-ln (cl/co) L1 = a
Reemplazando valores L1 = 1.63 m.
SEGUNDO TRAMO: Grava de 2 a 3 cm. Vf = 0.40 m/h
Se obtiene: a= 0.55 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a la Si arroja a = Error indica que para ca salida del tramo 1: 250.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 100.00 U.T.
-ln (cl/co) L2 = a Reemplazando valores L2 = 1.67 m.
TERCER TRAMO: Grava de 1 a 2 cm. Vf = 0.40 m/h Se obtiene: a= 0.75 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a la salida del tramo 2: 100.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 50.00 U.T.
-ln (cl/co) L3 = a Reemplazando valores L3 = 0.92 m. LONGITUD TOTAL DE LA UNIDAD SIN CONSIDERAR ANCHO DE MUROS: Lt = L1 + L2 + L3
Reemplazando valores L= 4.22 m. (Longitud total de la Unidad).
1.63
PLANTA 4.22
1.67
0.92
1.65 1.65
CORTE h = 1.20 Si arroja a = Error indica que para calcular "a" es necesario interpolar. Si arroja a = Error indica que para calcular "a" es necesario interpolar. FILTRO LENTO
FONCODES División de Proyectos
A.- NOMBRE DEL PROYECTO: AGUA POTABLE - CHICHAS
B.- NUMERO DE EXPEDIENTE: C.- OFICINA ZONAL D.- NOMBRE DEL EVALUADOR : E.- FECHA : 11/12/1997
DISEÑO DE FILTRO LENTO
Datos Unidad Criterios Cálculos 1 Caudal de diseño Q m^3/h 2.16 2 Número de unidades N adim 2 3 Velocidad de filtración Vf m/h 0.15 4 Espesor capa de arena E m Asumido 0.02 extraída en c/d raspada 5 Número de raspados n adim Asumido 6 por año
6 Area del medio filtrante AS m^2 AS = Q / (N*Vf) 7.2
de cada unidad
7 Coeficiente de mínimo K adim K = (2*N) / (N+1) 1.33333333
costo
8 Largo de cada unidad B m B =(AS*K)^(1/2) 3.09838668
Usar B= 3 9 Ancho de cada unidad A m A = (AS/K)^(1/2) 2.32379001 Usar A= 2.5 10 Volumen del depósito V m^3 V = 2*A*B*E*n 1.8 para almacenar arena durante 2 años 11 Vel.de Filtración Real VR m/h V = Q/(2*A*B) 0.144
Criterio de diseño para filtro lento
Parámetros Unidad Valores 1 Velocidad de filtración m/h 0.10 - 0.30 2 Area máxima de cada m^2 10 - 200 unidad 3 Número mínimo de und 2 4 Borde Libre m 0.20 - 0.30 5 Capa de agua m 1.0 - 1.5 6 Altura del lecho filtrante m 0.80 - 1.00 7 Granulometría del lecho mm 0.15 - 0.35
Página 7 FILTRO LENTO
8 Altura de capa soporte m 0.10 - 0.30
9 Granulometria grava mm 1.5 - 40 10 Altura de drenaje m 0.10 - 0.25
