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SEDIMENTACIÓN
Ing. Víctor Maldonado Yactayo
Sedimentación 3
1. CONCEPTOS GENERALES
Se entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las
partículas en suspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un
peso específico mayor que el fluido.
La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirse por
sedimentación o filtración. De allí que ambos procesos se consideren como com
plementarios. La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que
la filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad muy cercana a
la del agua o que han sido resuspendidas y, por lo tanto, no pudieron ser removi
das en el proceso anterior.
La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constitu
ye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su
clarificación. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída de
las partículas en el agua. Cuando se produce sedimentación de una suspensión de
partículas, el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensión
más concentrada. A menudo se utilizan para designar la sedimentación los térmi
nos de clarificación y espesamiento. Se habla de clarificación cuando hay un
especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está
puesto en la suspensión concentrada.
Las partículas en suspensión sedimentan en diferente forma, dependiendo
de las características de las partículas, así como de su concentración. Es así que
podemos referirnos a la sedimentación de partículas discretas, sedimentación de
partículas floculentas y sedimentación de partículas por caída libre e interferida.
Se llama partículas discretas a aquellas partículas que no cambian de ca
racterísticas (forma, tamaño, densidad) durante la caída.
Se denomina sedimentación o sedimentación simple al proceso de depósi
to de partículas discretas. Este tipo de partículas y esta forma de sedimentación
se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en los presedimen
4 Manual I: Teoría
Partículas floculentas son aquellas producidas por la aglomeración de par
tículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes quí
micos. A diferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de
partículas —forma, tamaño, densidad— sí cambian durante la caída.
Se denomina sedimentación floculenta o decantación al proceso de depó
sito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación se presenta en la clarifi
cación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulaciónfloculación y la
filtración rápida.
Cuando existe una baja concentración de partículas en el agua, éstas se
depositan sin interferir. Se denomina a este fenómeno caída libre. En cambio,
cuando hay altas concentraciones de partículas, se producen colisiones que las
mantienen en una posición fija y ocurre un depósito masivo en lugar de indivi
dual. A este proceso de sedimentación se le denomina depósito o caída interfe
rida o sedimentación zonal.
Cuando las partículas ya en contacto forman una masa compacta que inhibe
una mayor consolidación, se produce una compresión o zona de compresión. Este
tipo de sedimentación se presenta en los concentradores de lodos de las unidades
de decantación con manto de lodos.
1.4.1 Partículas discretas con caída libre
El fenómeno de sedimentación de partículas discretas por caída libre, tam
bién denominado en soluciones diluidas, puede describirse por medio de la me
cánica clásica.
Sedimentación 5
En este caso, la sedimentación es solamen
F te una función de las propiedades del fluido y las
F características de las partículas según se demues
tra a continuación.
Imaginemos el caso de una partícula que se
V deja caer en el agua. Esta partícula estará someti
da a dos fuerzas (figura 71): fuerza de flotación
(FF), que es igual al peso del volumen del líquido
desplazado por la partícula (Pr incipio de
Arquímedes), y fuerza gravitacional (FG).
F
G
Si FF = ρ. g .V (1)
donde:
ρ = densidad del líquido
ρ s = densidad del sólido
V = volumen de la partícula
De la acción de ambas fuerzas tenemos la fuerza resultante, que será igual
a la diferencia de estos dos valores y estará dada por:
donde:
F i = fuerza resultante o fuerza de impulsión
VS 2
F R = C D . A . ρ . (4)
2
6 Manual I: Teoría
donde:
F R = fuerza de rozamiento
V S 2
= energía cinética
2
A = área transversal al escurrimiento
V s = velocidad de sedimentación
C D = coeficiente de arrastre
Después de un corto periodo, la aceleración pasa a ser nula y el valor de la
fuerza de fricción (F R ) iguala a la de impulsión (F i ), momento en el cual la partícu
la adquiere una velocidad constante, conocida como velocidad de asentamiento
o sedimentación. En ese momento se cumple que (3) y (4) son iguales; por lo
tanto:
V2
g . V (ρ S ρ) = C D . A . S ρ (5)
2
Despejando el valor de V S se obtiene:
2 g ( ρ S ρ) V
V S = . .
C D ρ A (6)
Para el caso particular de partículas esféricas:
π d 2 π d 3
A = y V =
4 6
Siendo d = diámetro de la partícula:
π d 3
V 2
= 6 2 = d
A π d 3
4
En la cual:
El coeficiente de arrastre de Newton es una función del Número de Reynolds
y de la forma de las partículas:
C D = a . Re n
(8)
V S . d
Siendo: Re = (9)
υ
a = constante específica
Re = número de Reynolds
υ = viscosidad cinemática (Stokes)
Si d < 0,085 mm, Re < 1, entonces prevalece flujo laminar, siendo:
24 ρ S
C D = y = S S
Re ρ
al reemplazar en la ecuación (7), se origina la ecuación de Stokes:
g d 2
V S = (S S 1)
18 υ (10)
C D = 0,4
Reemplazando los valores anteriores en la ecuación (7), se obtiene una
velocidad terminal de:
conocida como la ecuación de Newton.
8 Manual I: Teoría
Para los casos de diámetro de partículas comprendidas entre 0,85 y 1,0 mm
y especialmente números de Reynolds de 1 a 1.000, se presenta flujo de transición
para el cual los valores de C D son variables y su determinación puede realizarse a
través de cualquiera de las ecuaciones indicadas en el cuadro 71.
Autor Expresión
18,5
Rich C D =
Re 0,60
Hatch 14
C D =
Re 0,50
Allen 12,65
C D =
Re 0,50
Fair–Geyer–Okun 24 3
C D = + + 0,34
Re Re
12
Schiller–Newman C D = (1 + 0,14 Re 0,687 )
Re
Fair, Geyer y Okun (3) determinan la velocidad de sedimentación utilizan
do los ábacos de las figuras 72 y 73, que tienen la ventaja de que permiten
visualizar directamente y en forma simultánea distintas soluciones. Este método,
que permite el cálculo directo, se aplica resolviendo las siguientes ecuaciones:
Término del diámetro (X 1 ):
1
g (S S 1) 3
(12)
d = K 1 d = X 1
n 2
Sedimentación 9
Término de velocidad (X 2 ):
VS
V S
1 = = X 2
g (
S s 1 ) v 3 K 2 (13)
El cálculo se realiza de la siguiente manera:
Conociendo las características de las partículas y del agua, se obtiene K 1 y
K 2 de la figura 72. Conociendo, por otra parte, X 1 = K 1 d, se entra al gráfico de la
figura 73 y se obtiene X 2 , con lo cual se calcula V s = K 2 X 1 .
Ejemplo: Se quiere conocer la velocidad de sedimentación de una partícu
la esférica discreta cuyo peso específico es de 1,01 y cuyo diámetro es de 0,01
para una temperatura de 10 °C. Del gráfico de la figura 72 obtenemos: K 1 = 38,5;
K 2 = 0,505.
Con este valor de 0,385 entramos al gráfico de la figura 73 y encontramos
que X 2 = 0,0075 V s = X 2 K 2 = 0,0075 x 0,505 = 0,0037 cm/s.
1.4.2 Sedimentación interferida
El flujo no sigue líneas paralelas, sino trayectorias irregulares, a causa de
la interferencia de las partículas en suspensión, lo que produce un fenómeno si
milar al que se genera en el retrolavado de un filtro.
10 Manual I: Teoría
Para estas condiciones, la velocidad de sedimentación será:
(
g r S r ) p 2 y d 2
(14)
VI =
k m ( 1 p ) 6
Reemplazando las constantes, se obtiene:
( ρ ρ )
S p 2 2 2
V I = 5,45
μ ( 1 p ) ψ d (15)
Siendo:
V I = velocidad de sedimentación, cm/s
μ = viscosidad dinámica, Poises
ρ = porosidad
ψ = factor de forma
En una forma aproximada, se puede obtener esta velocidad por medio de la
siguiente ecuación:
V s
V I =
p
(16)
Sedimentación 11
1
v s 3
K 2 = v
g ( s 3 1 ) y x = s
2 k 2
1
g ( S s 1 ) 3
x 1 = K 1 d
K 1 =
y 2
Figur a 72. Velocidad de asentamiento y flotación de esferas discretas
en un fluido estático Vs = K 2 X 2 (2)
Valores de X 1 = K 1 d
2
V
2
V
Valores de X 1 = K 1 d
Figur a 73. Velocidad de asentamiento y flotación de esferas discretas
en un fluido estático Vs = K 2 X 2 (1)
12 Manual I: Teoría
Las partículas que se remueven en una planta de tratamiento de agua son
sólidos inorgánicos y orgánicos. Los factores primordiales que influyen en la ve
locidad de sedimentación son su tamaño, forma y densidad.
La materia en suspensión que origina la turbiedad consiste principalmente
en sílice finamente dividida, arcilla y limo. La densidad original de las partículas es
cercana a 2,60. El color, en cambio, es producido principalmente por ácidos orgá
nicos (fúlvicos, húmicos, etc.) de origen vegetal con densidades variables de 1 a
1,5 dependiendo de su concentración. Las partículas se presentan principalmente
en estado coloidal y es necesario añadirles coagulantes químicos y someterlas a
procesos de coagulación y floculación para incrementar su tamaño o densidad
antes del proceso de sedimentación.
Las partículas en suspensión de aguas tratadas con coagulantes, consisten
en flóculos formados por óxidos metálicos (Al 2 O 3 o Fe 2 O 3 ), agua en 85 a 95% y
turbiedad y/o color con densidades variables entre 1,002 cuando predomina el
color y 1,03 cuando predomina la turbiedad. En procesos de ablandamiento los
flóculos tienen densidades cercanas a 1,20.
El diámetro de los flóculos es variable desde menos de 0,001 mm hasta más
de 5 mm, dependiendo de las condiciones de mezcla y floculación (gradientes de
velocidad y tiempo de retención). Willcomb clasifica los flóculos por su tamaño,
tal como se indica en la figura 74.
A B C D
La velocidad de sedimentación de suspensiones floculentas depende de las
características de las suspensiones, así como de las características hidráulicas de
los sedimentadores y de la presentación de procesos concomitantes: floculación
por diferencia de velocidades de sedimentación de los flóculos, influencia de tur
bulencia y variación de gradientes de velocidad, factores que imposibilitan la pre
paración de un modelo matemático general. Por este motivo se recurre a ensayos
en laboratorio o plantas piloto con el propósito de predecir las eficiencias teóricas
remocionales en función de cargas superficiales o velocidades de sedimentación
preseleccionadas. En ellos se deben tomar las siguientes precauciones:
1 C 0
R =
V ∫
0
V . dc
(17)
S
1 C 0
La remoción total R T será: R T = (1 C) + V ∫0 V . dc (18)
S
El segundo término de la ecuación (18) se determina experimentalmente
mediante columnas de sedimentación o el equipo modificado de prueba de jarras
indicado en la figura 75.
Se determinan las concentraciones del material en suspensión (C) cada
cierto tiempo (t) y para una profundidad específica (h). Conociendo la concentra
ción inicial (C 0 ) y la velocidad de sedimentación V s = h/t, es posible obtener la
eficiencia remocional.
14 Manual I: Teoría
Tubo de vidrio de 4 mm
Niple metálico para que abra
o regule el tubo de vidrio
Soporte metálico
Manguera elástica de goma (tres brazos)
C
Varilla de vidrio que se
introduce en la manguera Flotante de corcho
para cerrar el flujo 3 cm
B o plástico
Perilla de goma
que se introduce E
en la manguera
para cargar el
sifón A
D
a) Equipos de jarras
Sifón
1 Llave
h 2
2 Porción para ensayo
de concentración
h 5
Baño María de temperatura
3 constante
Muestra de suspensión
4
Lodos
5
b) Columnas de sedimentación
C = Fracción remanente T de turbiedad
se establece la curva teórica de ve 1Co
locidad de sedimentación versus efi
ciencia (figura 76).
T o
T
En la figura anterior, es impor
V s
tante observar lo siguiente:
}.dc
La curva no pasa por el ori Co
gen. Esto implica que siempre se ten
drá una fracción Cf de partículas que
Cf
no serán removidas por el sedimen V s
tador aun cuando se apliquen veloci a
dades muy bajas de sedimentación.
Figur a 76. Curva de variación de
Esto implica, en la práctica, la nece eficiencia en función de la velocidad
sidad de contar con una unidad pos de sedimentación (1)
terior al sedimentador que sea capaz
de remover estas partículas. En una
planta de tratamiento de agua esta unidad es el filtro.
Otra característica de esta curva es la tendencia asintótica cuando esta se
aproxima al eje de las ordenadas. Esta tendencia permite definir una velocidad de
sedimentación mínima para aplicaciones prácticas de diseño. No tendrá ningún
sentido práctico seleccionar velocidades de sedimentación menores a este valor
mínimo, ya que se incrementaría el área de la unidad y no se conseguiría mayor
eficiencia de remoción.
Entonces, si se tiene en cuenta que no todos los sólidos serán removidos en
esta unidad, la curva no pasa por el origen y el primer término de la ecuación 18 es
igual a:
(1 C) = [1 (C o Cf)]
El segundo término, a su vez, es igual al área sombreada de la figura 6.
a + V S
1
V S
C0
∫ 0 V . dc =
2 V S
( C
0
)
Cf
16 Manual I: Teoría
Por lo tanto, la remoción total será:
a + V
R T = [ 1 ( C
0
Cf ) ] + 2 V S
S
( C
0
Cf ) (19)
Conocido el porcentaje de remoción total alcanzado para cierta velocidad
de sedimentación, es posible encontrar una velocidad de sedimentación que per
mita conseguir una remoción total para lograr una determinada calidad de agua
efluente del decantador.
Klinch establece las hipótesis fundamentales para la decantación interferi
da, en la cual la velocidad de caída de una partícula depende principalmente de la
A concentración de las partí
culas.
Zona clasificada
Decantación por
partícula discreta
B Al llenar una columna
Decantación
frenada
de sedimentación de altura
Altura
C,V = C y diámetro adecuados con
C
Zona de transición una suspensión floculenta
o desaceleración
D de elevada concentración,
Compresión
E se tiene inicialmente una
concentración uniforme en
Tiempo toda la altura de la colum
na (h o ). En diferentes tiem
Figur a 77. Decantación por caída interferida (1)
pos se mide la altura de la
capa superior de los lodos
y se obtiene una curva tal como la que aparece en la figura 77, que tiene los
siguientes rasgos:
Zona AB. La superficie de separación es muy definida. Esta es una fase
de coalescencia de los flóculos seguida de una zona muy pequeña de decantación
libre (en la mayoría de casos, esta primera zona no se produce).
Sedimentación 17
Zona BC. Tiene una pendiente rectilínea. Corresponde a una velocidad de
caída constante definida únicamente por el tipo de floculación y la concentración
de las partículas. Al
incrementarse la con h
centración inicial de las
partículas disminuye la
velocidad. A esta zona B
se la denomina decan
tación frenada.
b
Tiempo
Si consideramos, por simplicidad, que al decantarse una suspensión con
centrada no se produce la primera zona, se obtienen las alturas de separación de
interfase como se indica en la figura 78.
Para calcular la concentración en un punto M de la parte CD, se traza la
tangente en M, que corta al eje de ordenadas en h i .
18 Manual I: Teoría
A la cual corresponde una velocidad de caída V 1 = dh/dt (pendiente de Mh i ).
La concentración media del fango en toda la altura h será:
h 0
C = C 0 (21)
h
Los siguientes factores influyen en el proceso de sedimentación o decanta
ción:
Las variaciones de concentración de materias en suspensión modifican, en
primer lugar, la forma de sedimentación de las partículas (con caída libre o inter
ferida), así como las propiedades de las partículas modifican la forma de depósito
(sedimentación para partículas discretas y decantación para partículas floculentas).
Adicionalmente, variaciones de concentración de partículas o de tempera
tura producen variaciones de densidad del agua y originan corrientes cinéticas o
térmicas que, a su vez, generan cortocircuitos hidráulicos en las unidades.
Al entrar agua más fría al sedimentador, la masa de agua se desplaza por el
fondo de este y produce el tipo de corriente indicada en la figura 79(a).
En cambio, con agua más caliente, se produce el fenómeno inverso, que
aparece indicado en la figura 79(b).
En el caso de variar la concentración, se producen corrientes de densidad
por diferencias en las distintas masas de agua, que suelen crear fuerzas más
importantes que las térmicas. En la figura 710 se indican las densidades del flóculo
producido con distintas concentraciones de suspensión de caolín. Haciendo la misma
consideración anterior, un volumen de agua de 100.000 m 3 con 20 mg/L de caolín
pesaría 100.560 t y con 80 mg/L, 102.250 t, lo que da una diferencia de 960 t ó
6,9 kg/m 3 .
Sedimentación 19
Afortunadamente, la
mayor concentración de par
tículas suele estar en el fon
do, pero cualquier perturba
ción en el flujo, ya sea por
temperatura, obstrucciones,
alta velocidad de las paletas
a) Corrientes térmicas debidas a agua fría
del floculador, etcétera, pue
de alterar el equilibrio y pro
ducir un flujo sinuoso o en
volvente sobre sí mismo,
muy diferente del teórico
calculado, que es el que con
frecuencia aparece en los
sedimentadores horizontales,
b) Corrientes térmicas debidas a agua caliente
incluso en los bien diseñados
(véase la figura 710).
Figur a 79. Corrientes térmicas (1)
Los criterios y parámetros hidráulicos de diseño tienen gran influencia en la
eficiencia de los sedimentadores o decantadores. A continuación se detallan los
principales:
a) En la zona de sedimentación
En esta zona se debe
tener un número de Reynolds Caolín
mg/L P
lo más bajo posible y el nú
0 1,0027
mero de Froude más eleva 80 mg/L 40 mg/L 20 1,0056
40 1,0100
do para tender a un flujo la 60 1,0162
minar y estabilizar el flujo. 80 1,0225
Adicionalmente, la presencia de flujo de pistón mejora el proceso y el flujo
mezclado no lo favorece.
b) En la zona de entrada
La zona de entrada en un sedimentador es un conjunto de estructuras que
debe permitir una distribución uniforme del flujo de agua hacia la zona de sedi
mentación. En una unidad de sedimentación convencional de flujo horizontal,
esta distribución uniforme debe darse a todo lo ancho de la unidad y en profun
didad.
Las alteraciones del flujo en la zona de entrada deben evitarse y su presen
cia puede deberse a una velocidad excesiva del flujo en la entrada del sedimentador,
o a que los orificios de ingreso sean muy grandes y el movimiento de las paletas
del floculador sea tal que comunica demasiada energía al flujo. Al no haber disi
pación de esta energía en el tabique divisorio (caso de unidades convencionales
de flujo horizontal), las masas de agua entran con diferente gradiente de veloci
dad, creando turbulencias que pueden extenderse dentro de la zona de sedimenta
ción.
c) En la zona de salida
Esta zona se caracteriza por permitir una recolección uniforme de agua
sedimentada a una velocidad tal que evite arrastrar flóculos en el efluente. Canaletas
de pequeña longitud, mal ubicadas, mal niveladas o impropiamente diseñadas pro
ducen cortocircuitos hidráulicos y zonas muertas que pueden inutilizar grandes
áreas de los sedimentadores.
En la figura 712 se esquematizan las modificaciones normales de las líneas
de flujo debido a las estructuras de la zona de salida.
Sedimentación 21
remanente
Vertedero de salida
Dirección
original
V V
Entrada
Salida
V o
H
V o
L
Red de líneas de flujo
V
v o
V B
A
L
L
Paradójicamente, los factores externos al proceso de sedimentación —acon
dicionamiento previo (procesos previos a la sedimentación), prácticas opera
cionales y factores ambientales— son los que tienen más influencia en la eficien
cia de un sedimentador o decantador.
Buena o inadecuada coagulación y floculación ocasionan, respectivamen
te, altas o bajas eficiencias en los decantadores. Idéntico comentario cabe realizar
acerca de la operación y el estado de la unidad, así como sobre los programas de
mantenimiento existentes. A la vez, el viento, al soplar sobre la superficie de los
sedimentadores, puede producir corrientes de suficiente intensidad como para in
ducir cambios en la dirección del flujo y alterar el precario equilibrio de las masas
de agua.
1,0
En unidades
grandes el viento
Carga superficial m 3 /m 2 /d
puede crear oleajes
0,9 de cierta magnitud,
30 lo que interfiere el
Eficiencia
35 proceso o desequi
40 libra la distribución
45 del flujo en las
0,8
canaletas de salida.
A continuación se analizarán las diversas unidades.
En estas unidades la masa líquida se traslada de un punto a otro con movi
miento uniforme y velocidad V H constante. Cualquier partícula que se encuentre
en suspensión en el líquido
L en movimiento, se moverá
a d
según la resultante de dos
v h velocidades componentes:
v
V e la velocidad horizontal del
v s Velocidades
H
b líquido (V H ) y su propia
c f
velocidad de sedimenta
ción (V S ). Véase la figura
714.
a d
V
En un sedimentador
h vs
v = H ideal de forma rectangular
h
Corte longitudinal
b V e
H
de un y con flujo horizontal, la re
v = 0 sedimentador
v s sultante será una línea rec
c
f ta. Asimismo, otras partícu
L
las discretas se moverán
en lugares geométricos
paralelos. Estableciendo
Planta de un semejanzas entre los trián
B sedimentador
gulos formados por las ve
locidades y las dimensio
nes del decantador, donde
Figur a 714. Trayectoria ideal de partículas (L) es la longitud y (H) la
discretas (1) altura, se obtiene:
24 Manual I: Teoría
V H L (22)
=
V S H
Como la partícula tiene movimiento uniforme:
H
V S = (23)
T 0
Si T 0 es el tiempo de retención:
V (24)
T 0 =
Q
Donde V = volumen de la unidad
Se obtendrá:
H Q
V S = = (25)
V V
Q H
V
= A S
Pero como , por lo tanto:
H
Q
V S = (26)
A S
Este criterio sirve exclusivamente para explicar la teoría básica de la clari
ficación y es útil para diseñar ciertos tipos de sedimentadores y desarenadores.
Una unidad de sedimentación consta de las siguientes zonas, con diferentes
funciones específicas:
· Zona de entrada y distribución de agua
· Zona de sedimentación propiamente dicha
· Zona de salida o recolección de agua
· Zona de depósito de lodos.
Sedimentación 25
En la figura 715 se esquematizan las diferentes zonas de un sedimentador
o decantador.
Desarenadores. Los
desarenadores tienen por
floculación.
Zona de
salida
Zona de sedimentación
El desarenado se re
fiere normalmente a la remo
ción de las partículas supe Zona de
lodos
riores a 0,2 milímetros. Una
granulometría inferior corres Corte longitudinal
ponde a los procesos de
presedimentación o sedimen Figur a 715. Zonificación de un sedimentador (1)
tación.
El estudio teórico del desarenado está relacionado con el de los fenómenos
de sedimentación en caída libre.
Al estudiar la ubicación de una captación, debe evitarse al máximo el arras
tre de arena, diseñando este tipo de unidades cuando la calidad de agua así lo
exige.
En el caso particular de que se incluya en la instalación un presedimentador,
se podrán eliminar en el desarenador solamente partículas de dimensiones supe
26 Manual I: Teoría
Planta Generalmente,
Canal de los desarenadores tie
Canal de
salida nen forma rectangular,
entrada
Deflector como se muestra en la
figura 716.
Vertedero
de salida
Unida des de
flujo horizontal. Estos
sedimentadores se cla
Cortes rectangulares sifican, de acuerdo con
la forma de su planta, en
rectangulares, circula
Figur a 716. Desarenador rectangular (1)
res y cuadrados.
Los decantadores o sedimentadores rectangulares tienen la forma y carac
terísticas detalladas en la figura 717, con la ventaja de que permiten una implan
tación más compacta, aunque su costo es más elevado. Normalmente, tienen una
relación longitud/ancho comprendida entre 3 y 6 y una profundidad de 2,50 a 4,00
metros.
En los diferentes tipos de unidades de flujo horizontal, la remoción de los
lodos o sedimentos puede hacerse en forma intermitente o continua.
Se usa el sistema de remoción intermitente de lodos en pequeñas instalacio
nes o cuando se trata un agua relativamente clara. Es necesario vaciar el tanque
cada cierto tiempo y extraer los lodos manualmente, con la ayuda de mangueras
de agua a presión. Usualmente, los sedimentos se compactan y transforman en
una masa pastosa que resbala muy difícilmente; se requieren pendientes de 45º a
60º en el fondo de los tanques. El tamaño de la zona de lodos dependerá del
periodo de funcionamiento del sedimentador y de la cantidad de lodos producidos.
Para la remoción continua de lodos, se utilizan sistemas mecánicos deno
minados barrelodos. En la figura 717 se detallan los tipos más usuales de siste
mas de barrido de lodos de sedimentadores rectangulares: cadenas con paletas
(con y sin desnatador) y puente con sistema de palas o de succión. En la figura
718 se indican los sistemas de barrido de lodos utilizados en sedimentadores o
decantadores circulares o cuadrados.
28 Manual I: Teoría
Ancho del
Zona de lodos
tanque B
Vertederos de
Zona de salida Salida de
entrada agua
Entrada
de agua
Vertederos de
A salida A
B
Planta
Longitud del tanque
Profundidad
Nivel del agua
del tanque
Recolección
de lodos Corte longitudinal
Canal de agua
Motor Motor
sedimentada
Sedimentador
Ruedas
Concentrador Sección
Cadena
de lodos
Extracción
de lodos
Cadena barrelodos sin desnatador
Canal de agua
sedimentada Puente
Tracción Puente
Sedimentador
Zapatas
B
A = Llegada de agua
B = Salida de agua
Decantador rectangular de rasquetas
Figur a 717. Sedimentadores o decantadores estáticos rectangulares (1)
Sedimentación 29
Tipo A
Tipo B
Cortes típicos
Descarga
Planta
Unidades de flujo vertical. Estas unidades tienen forma cilíndrica (figura
719). La entrada del agua cruda se realiza por el centro de la unidad en forma
descendente. En la parte inferior está ubicada la zona de lodos, que tiene forma
cónica con pendiente de 45º a 60º, según la naturaleza del agua y el tratamiento
aplicado. La recolección del agua sedimentada se realiza en la parte periférica
superior de la unidad.
Agua
decantada
Agua
Zona de
sedimentación
Zona de
depósito de
lodos Vaciado
Unidades de flujo helicoidal. Para tratar aguas con alto contenido de
materiales en suspensión o flóculos con alta velocidad de sedimentación, se recu
rre al uso de sedimentadores de flujo helicoidal.
Es muy importante tener en cuenta que se trata de unidades poco conoci
das y, por ende, existe una carencia de datos operacionales fidedignos.
Sedimentación 31
Canal distribuidor
a) Planta típica
Salida
Entrada de de agua
agua
Entrada de
Salida
agua
de agua
La teoría de la decantación interferida se aplica a este tipo de unidades. Se
requiere una alta concentración de partículas para incrementar las posibilidades
de contacto en un manto de lodos que tiene una concentración de partículas de 10
a 20% en volumen.
En el proceso, el flóculo no conserva su peso específico, su tamaño ni su
forma constante. Las partículas pequeñas que entran por el fondo son arrastradas
32 Manual I: Teoría
por el flujo. Al chocar estas con otras, incrementan su tamaño de acuerdo con la
ecuación de Von Smoluchowski. Se entiende que en la zona del manto de lodos se
promueve la floculación y en la parte superior a ella ocurre la decantación.
La eficiencia de los decantadores de manto de lodos depende del tipo y la
dosis de coagulante, del uso de polímeros, de la calidad del agua cruda, del tamaño
de las unidades (la eficiencia es inversamente proporcional al tamaño), de la pro
fundidad y concentración del manto de lodos y, principalmente, de la carga super
ficial.
Una unidad de manto de lodos consta básicamente de los siguientes com
ponentes (figura 721):
Recolección de
1) Sistema de entrada agua clarificada
de agua
2) Zona de formación Entrada
Zona de
del manto de lodos j clarificación
3) Zona de clarificación
Zona del manto
4) Sistema de recolec de lodos
ción de agua clarifi
Salida del
cada concentrador
de lodos
5) Zona de concentra
ción de lodos.
Figur a 721. Componentes de un decantador
de manto de lodos (1)
Cuadro 72. Características de decantadores de manto de lodos (1)
Tipo de Control de la
suspensión Mezcla de lodos altura del manto Tipo de flujo
de lodos
Canaleta de recolección A continuación se descri
de agua sedimentada
Entrada de ben algunos de los tipos princi
agua cruda
pales de unidades.
Purga de
lodos
Unidades de manto de
Canal de agua lodos con suspensión hi
Manto de lodos sedimentada
dráulica. Estas unidades fue
Cono difusor
ron las primeras que se cons
truyeron. Consisten esencial
mente en un tanque de fondo
cónico o tronco piramidal, en
Clarificador con fondo cónico
cuya parte inferior se inyecta
el agua cruda que asciende dis
minuyendo la velocidad a me
dida que el área aumenta y
manteniendo así un manto de
lodos hidráulicamente suspen
D D dido. Figura 722.
C C
A A
S Los lodos se extraen pe
B
riódicamente por un tubo que
baja hasta el fondo. Esta ex
Sedimentador de Bacchus Marsh
tracción puede ser hecha en
forma manual o automática.
Para obtener un buen rendimiento, debe prestarse especial atención a la
forma de entrada del agua. Excesiva turbulencia puede producir perturbaciones
que afectan todo el manto de lodos.
Algunos proyectistas prefieren utilizar vertederos en la parte superior para
el control de la altura del manto de lodos, de modo que se viertan en un
concentrador lateral.
Unidades de manto de lodos con suspensión mecánica. Las unidades
que usan sistemas mecánicos para mantener el manto de lodos en suspensión
pueden ser, en general, de tres clases:
a) De agitación
b) De separación
c) Pulsante o de vacío.
· Unidades de manto de lodos con agitación simple
Las unidades de agitación simple consisten en tanques por lo general cir
culares, en los cuales al agua es inyectada por abajo, de tal forma que se distribu
ya en el fondo.
Un agitador mecánico que gira lentamente en el fondo, movido por un mo
tor o por agua a presión, mantiene las partículas en suspensión y recolecta los
lodos en un concentrador, de donde son removidos periódicamente (figura 723).
El agua tiene que ascender hasta las canaletas periféricas superiores y se filtra a
través del manto de lodos. En estas unidades no existe recirculación de lodos.
· Unidades de manto de lodos con separación dinámica
Las unidades que emplean separación dinámica utilizan una turbina que
gira a alta velocidad, colocada en el centro del tanque, la cual impulsa el flujo
Sedimentación 35
Indicador de
Orificios
rotación
Efluente
Orificios Colector periférico
Flotador
Orificios
Concentrador
Entrada de agua cruda
por los coagulantes Bomba para recircular el agua
Purga de lodos sedimentada y mantener en
Línea de presión rotación el agitador
hacia abajo a través del orificio periférico, de forma tal que las partículas que
descienden empujadas por la energía mecánica de la turbina choquen con las que
ascienden con el flujo del tanque.
Motor
Coagulante Coagulante
Zona de mezcla
Efluente secundaria
Agua Agua
clarificada clarificada
Manto de
lodos Recirculación
Concentrador
Zona de mezcla primaria
Descarga Embudo
Dren
En estos tanques se pueden considerar cuatro zonas: una primera zona de
mezcla y reacción en la parte interior, donde se inyectan los coagulantes; una
segunda zona de mezcla lenta o floculación; una tercera zona donde se establece
el manto de lodos y, por último, una cuarta zona en la que se produce la decanta
ción y el agua clarificada sube hasta las canaletas de salida.
36 Manual I: Teoría
Los lodos son recogidos en el concentrador en un sector del tanque y ex
traídos automáticamente cada cierto tiempo según la turbiedad del agua cruda
(figuras 724 a 726).
En el decantador de Brno (Checoslovaquia) el manto de lodos queda sus
pendido hidráulicamente en las secciones troncopiramidales laterales, si bien
dicho decantador tiene un sistema de floculación separado del de sedimentación;
además, tiene una serie de vertederos sumergidos para controlar la altura del
manto. El lodo que cae es recogido en los concentradores inferiores y extraído
periódicamente.
Canaletas Agua clarificada
Agua cruda con
coagulantes
Efluente
Vertedero sumergido
para control de mando
Manto de lodos Tubo perforado
Concentrador
de lodos
Similar solución se utiliza en el decantador con circulación de lodos Aquazur
B de Degremont, que dispone de una zona central de floculación rodeada por una
zona de decantación. Ambas zonas se comunican por arriba y por abajo. El agua
cruda llega por un canal circular situado alrededor de la columna central de mezcla.
Una turbina situada en la parte superior de la zona de floculación hace que
el agua floculada pase a la zona de decantación.
Sedimentación 37
Canal de distribución
de agua Grupo motorreductor
de las turbinas
Salida de agua
decantada
Entrada de
agua
(*) Turbinas de recirculación de agua y
de los fangos de floculación
Los lodos que sedimentan en esta última vuelven, por gravedad, a la zona
central. Se produce así un enriquecimiento del lodo, con el que se consigue una
floculación rápida y la formación de un precipitado denso.
Eventualmente, un agitador de fondo evita la acumulación de sedimentos
pesados, que podrían atascar el aparato.
Por medio de una o varias tolvas, puede extraerse el exceso de lodos en la
forma más concentrada posible.
· Unidad de manto de lodos pulsante o de vacío
Este tipo de unidades consiste esencialmente en un tanque cuadrado o cir
cular, en cuyo centro se coloca una campana o cápsula de vacío, en la cual perió
dicamente se disminuye la presión interna con una bomba especial, de modo que
el agua ascienda por la campana hasta un cierto nivel y luego se descargue en el
tanque y se produzca la expansión de los lodos y se bote el exceso de estos a los
concentradores. Esta periódica expansión y contracción del manto se usa para
homogeneizarlo. Se evitan las grietas o canales que permiten el paso directo de la
turbiedad y la sedimentación de las partículas más pesadas en el fondo de la
unidad.
38 Manual I: Teoría
por lo tanto, dos tiempos (fi S A
gura 727). En el primero, Campana
la válvula de aire V se en I
E
cuentra cerrada. El flujo as
ciende por la campana A, D
Como se analizó anteriormente, la eficiencia de los decantadores clásicos
de flujo horizontal depende, principalmente, del área. De este modo, si se introdu
ce un piso intermedio a una altura (h) a partir de la superficie, las partículas con
una velocidad de sedimentación V Sb < V SC serían removidas, como lo demuestra la
figura 728, cosa que antes no ocurría.
Sedimentación 39
Se podría admitir que A
la capacidad de clarificación
h
del decantador aumentaría
con la duplicación del área V sc V sb
H B B 1
horizontal (figura 729). Hace
más de 45 años se propuso
inclusive un decantador con
varios pisos horizontales, con A D
un espaciamiento de 15 cen
Figur a 728. Efecto de introducción de
tímetros entre ellos y con re
superficies intermedias de sedimentación en los
moción mecanizada de lodo. decantadores convencionales (1)
Debido a las dificultades de mantenimiento, este tipo de unidades perma
neció olvidado por mucho tiempo hasta que, a mediados de la década de 1960, se
empezó a investigar la sedimentación en tubos inclinados, donde el lodo deposi
tado escurre hacia la parte inferior, sin interferir con las características de la ins
talación.
40 Manual I: Teoría
q = v s = Q
A
A
Q
A
v s = Q
A
B
q = n.v s
Q
A
v s = Q
A
C q = n.v s
nQ
A
Cuando una par B
tícula asciende con una
e
vel oci dad medi a V 0 , l q
en
arrastrada por el flujo H
V sc
S
entre dos placas parale V o C
las que forman un ángu V y
F I
G
q
lo q con la horizontal, la V x
V sc
cos
velocidad resultante que
V y
determina la trayectoria V o V sc
q
S en
de la partícula puede V sc
q
descomponerse en dos
componentes: V x y V y .
Figur a 730. Trayectoria de una partícula
en placas paralelas inclinadas (2)
Consideremos los triángulos FBC y HIG:
e l
= (27)
V Y V X
De donde:
l
V X = V (28)
e Y
Considerando la longitud relativa:
l
L = (29)
e
y sustituyendo en (28), se obtiene:
L V Y = V X
(30)
Las velocidades componentes de Vs C según los ejes X e Y son:
Despejando (Vs C ), se obtiene:
V 0 (34)
Vs C =
Sen θ + L Cos θ
Yao (4) establece:
Vs C (35)
S = (Sen θ + LCos θ)
V 0
SV 0
Vs C = (36)
Sen θ + LCos θ
Tipo de módulo S
Placas planas paralelas 1
Tubos circulares 4/3
Tubos cuadrados 11/8
Placas onduladas paralelas 1,30
Otras formas tubulares 1,33 –1,42
El parámetro S caracteriza la eficiencia del sedimentador y su valor crítico
Sc para el caso de placas planas paralelas es 1. Cualquier partícula suspendida
con S > 1 será teóricamente removida.
El valor de Vs c en las expresiones anteriores representa la velocidad de
caída de la partícula crítica, equivalente a la que habría en un sedimentador con
vencional de flujo horizontal teóricamente de igual eficiencia.
Sedimentación 43
Esto significa que si en un decantador convencional la carga superficial es
Vs c = Q/A, en uno de flujo inclinado, para obtener la misma eficiencia teórica, la
relación sería igual a:
Q Q (37)
Vs C = =
A 0 f A
donde:
f = Sen q + L Cosq, factor de área
A o = Área superficial perpendicular a las placas
A = Área superficial horizontal del decantador convencional.
Influencia de L y q en la eficiencia del decantador. La ecuación (35),
reescrita para la trayectoria crítica, es:
Para facilitar el desliza
,8
miento del lodo depositado so
bre las placas, el valor de q que
Vs C se adopta para diseños es de
V o ,6
60°.
Velocidad
promedio
Capa límite
Velocidad U
Flujo
uniforme
Flujo
laminar
Zona de transición
La longitud relativa L’ para la región de transición en un ducto circular
puede ser estimada mediante la expresión:
,
L = 0,058 Re (39)
Sedimentación 45
donde:
Aunque la ecuación anterior haya sido desarrollada para ductos circulares,
también es aplicada para el caso de placas paralelas. En la figura 733 la región
de transición se caracteriza por una combinación de régimen uniforme con el
laminar. Se demuestra que el rendimiento del sedimentador con escurrimiento
uniforme es semejante al del sedimentador con régimen laminar y, por lo tanto, la
región de transición no debe afectar significativamente la eficiencia de remoción.
Sin embargo, para efectos de diseño, ha sido común adoptar una longitud relativa
L T , igual a la suma de (L + L T ), con lo cual resulta un coeficiente de seguridad.
Velocidad del flujo o velocidad de escurrimiento. El análisis de la ecua
ción (35) revela que cuanto mayor es V o , mayor deberá ser Vs c para que resulte el
mismo valor de S, siendo L y q fijos.
Por otro lado, la velocidad V o debe ser tal que no acarree el arrastre de los
flóculos depositados. La velocidad V o no debe superar la velocidad de escurrimiento
máxima (V’o) definida por la ecuación:
Re
V ' 0 = Vs c
8 (40)
El número de Reynolds es calculado por la siguiente expresión:
4 . Rh . V 0
Re = (41)
μ
donde:
Rh = Radio hidráulico, cm
V 0 = Velocidad media del flujo de agua, cm/s
μ = Viscosidad, cm 2 /s
46 Manual I: Teoría
b . d
Rh = (42)
2 (b + d)
donde:
b = Ancho del módulo de sedimentación, cm
d = Espaciamiento entre placas, cm
b ia
1)
o lo m
98
i a
i l
luación de plantas de trata (1
as
mb
Se dimentador
na
Turbiedad de agua sedimentada U. T.
C
Br
de plac as e
o lo
er
76
miento de América Latina, di
S
C
19
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señadas con nueva tecnología,
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97
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Alto da Boavista
realizada por el CEPIS/OPS a
Ma
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da Brasil (1970)
(
con el auspicio de la Universi
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(USAID) y el Centro Interna hi P ar
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cional de Investigaciones para Wa
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95
an
(1
Pl
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el Desarrollo (CIID), demues
gw
p r in
La eficiencia de la sedimentación laminar depende de factores intrínsecos
a la carga superficial adoptada, de las características propias del agua tratada y
del diseño del sedimentador. A continuación se analizarán estos factores.
Sedimentación 47
1000 Carga superficial o tasa de
o
sedimentación. En el diseño de
nt
ie
m
sedimentadores laminares se con
ta
t ra
sidera como parámetro de diseño
Turbiedad de agua cruda (U. J)
e
d
ta
100 as
an
j ar r la carga por unidad de superficie,
pl
d e
e
s la cual representa la velocidad crí
ba
d
ue
s
r
do
e p tica de sedimentación (Vs c ) de una
ta
s d
ul
do
es
a
ult partícula típica.
R
R es
10
Teóricamente, cualquier par
tícula con velocidad igual o mayor
a la crítica será automáticamente
0 1 2 3 4 5 6 7 removida.
Turbiedad de agua sedimentada
Esta velocidad de sedimen
Figur a 735. Correlación teórica y real de
tación (Vs c ) debe ser determinada
turbiedades de agua cruda y sedimentada (4)
sobre la base de ensayos de labo
ratorio, teniendo en cuenta el criterio de elegir una velocidad de sedimentación
que permita conseguir un efluente de una calidad que no sobrecargue la unidad de
filtración.
100
En la sedimentación la
minar la eficiencia decrece a 90
medida que aumenta la carga Decantador
tubular
superficial en las celdas.
Equivalencia Porcentaje
80
mejor las sobrecargas, con 95
Eficiencia
La evaluación de los teórica
65
sedimentadores laminares
de Cochabamba, Bolivia
(figura 737), demuestra la Mínima
60 eficiencia
variación de la eficiencia 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Características de las aguas. Entre las características de las aguas que
más influencia tienen en la eficiencia de un sedimentador laminar cabe mencionar
las siguientes:
a) Calidad del agua (turbiedad y color)
Los resultados de la evaluación de la planta de tratamiento de agua de
Cuenca, Ecuador, demuestran que la eficiencia de un sedimentador laminar es
directamente proporcional a la turbiedad y el color del agua cruda. Conservando
constante la carga superficial (120 m 3 /m 2 ∙d), se obtuvieron eficiencias de 88,9%
con turbiedades de agua cruda comprendidas entre 5 y 27 UNT; con turbiedades
comprendidas entre 100 y 1.000 UNT, se obtuvieron eficiencias mayores de 99%
Sedimentación 49
y, con una turbiedad máxima de 1.500 UNT, se alcanzó una eficiencia de 99,9%.
La eficiencia remocional del color es menor. Se obtuvieron eficiencias de 67,7 y
78,7% para valores de color comprendidos entre 8 y 15 UC y 24 y 52 UC.
b) Temperatura del agua
La influencia de la temperatura del agua de acuerdo con la evaluación de la
planta de agua de Cochabamba, Bolivia, parece ser mayor que la usualmente
considerada (figura 738). Con cargas constantes (120 m 3 /m 2 ∙d) y calidad de agua
relativamente constante (turbiedad media de agua cruda de 9 UNT), se obtuvie
ron eficiencias de 91% para una temperatura de 4 ºC, que disminuyeron a 80%
para una temperatura de 11 ºC.
Influencia de la coagu
100 lación. Sin lugar a dudas, el
proceso de coagulaciónflocu
lación es el factor que mayor
influencia tiene en el rendi
miento y operación de los
sedimentadores laminares, tan
90
to en lo referente a la remo
ción de turbiedad como en la
Eficiencia
calidad misma del agua, pues
to que puede regularse la con
centración y el volumen del
flóculo, variando los criterios
80
de diseño y las prácticas de
mezcla y coagulación, espe
cialmente el valor de GT, para
obtener diferentes tamaños de
flóculos con diferentes con
70 centraciones.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12
disminuye el rendimiento del sedimentador en forma apreciable; en cambio, el
flóculo pequeño y compacto, producto de altos valores de G en la floculación,
sedimenta con mayor facilidad. Se logra un rendimiento mayor de los sedi
mentadores al usar polímeros, puesto que permiten incrementar el peso del flóculo.
En la figura 739 se representan los ensayos de remoción de turbiedad en
función de la calidad del flóculo en decantadores de placas planas. Como se pue
de apreciar comparativamente con la influencia de los otros parámetros, ninguno
tiene la importancia que revisten la coagulación y el proceso previo de acondicio
namiento del agua.
a) Tiempo de operación
del sedimentador
90
Contrariamente a lo
80
que se esperaría, la eficiencia
de un decantador laminar d = 5 cm
70
mejora con el periodo de fun L = l = 20
d
Turbiedad remanente (%)
asintótico (figura 740).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
120 240 360 480 600
Carga superficial L/s/m 2
b) Características de los módulos
anteriormente.
15
Ensayos realizados en Cuenca,
Ecuador, en plantas piloto, produjeron los
10
resultados que se indican en la figura
741, datos que pueden ser considera
dos como relativos y pueden ser usados
5 exclusivamente para fines comparativos,
pero que demuestran la validez de la teo
ría expuesta.
Nov. Dic. Ene. Feb. Mar. Abr.
1975 1976
50
Hazen y Culp demuestran la in Módulos tubulares
60 L = 1/d = 20
fluencia de la longitud relativa en
la remoción de la turbiedad (figu 70
ra 742). La investigación realiza
80 Placas planas
da en Cuenca, Ecuador, sobre este L = 1/d = 20
aspecto se representa en la figura 90
Turbiedad afluente = 67 ppm
743. Flóculo regular
100 200 300 400 500
Carga m 3 / m 2 / día
En los módulos patentados
se utilizan valores de L entre 10 y Figur a 741. Estudio comparativo de
12, pero para placas planas para módulos de decantación laminar (4)
52 Manual I: Teoría
98
lelas se recomienda utilizar
96
un valor de L = 20, valor
Turbiedad renovada (%)
que comprende tanto la lon 94
gitud de transición como la 92
longitud de sedimentación. 90
88
1
b.2) Inclinación del 86 2 Pg. diám. tubo
módulo 1 Pg. diám. tubo
84 2 Pg. diám. tubo
4 Pg. diam. tubo
82
La figura 744 de 0 1 2 3 4 5 6 7 8
muestra los resultados de Longitud tubopies
experiencias de rendimien
1,00
to de sedimentadores de
0,98
placas planas cuando se Con polielectrolitos
0,96
varía la inclinación. Se pue
0,94
Turbiedad renovada (%)
de observar que se presen
0,92
ta una disminución lenta y
0,90
paulatina del rendimiento,
0,88
que decrece muy rápida
0,86
mente sobre los 40°. Los Sin polielectrolitos
0,84
sistemas con altos valores
0,82
de L se muestran más sen 0,80
sitivos a las variaciones de 0,78
la inclinación. 0,76
0,74
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
En un sedimentador Relación L/e
laminar se debe seleccio
nar una inclinación tal que Figur a 742. Eficiencia de los sedimentadores
asegure una continua y efi tubulares (2)
ciente remoción de lodos.
Las evaluaciones han demostrado que la inclinación de 60° favorece mucho este
efecto.
Sedimentación 53
90
80
70
T o
Eficiencia I = T
I
60
50
40 Placas corrugadas
Placas planas
Carga superficial 120 m 3 /m 2 /d
6
5
4
Eficiencia
3
2
q = 60°
q = 40°
1 q = 0° = 5° = 10° = 20°
Carga superficial = 120 m 3 /m 2 /d
Coagulantes
De acuerdo con la di
Floculador Decantador rección del flujo, los de
cantadores laminares pue
Agua den clasificarse así:
cruda Filtros
5°
a) De flujo horizontal
Evacuación del
agua de lavado
En estos el flujo del
a) De láminas horizontales
agua es o tiende a ser ho
rizontal. La figura 745(a)
representa un sedimen
tador laminar con láminas
ligeramente inclinadas
con un ángulo de 5° (án
gulo de máxima eficiencia
remocional). En esta so
lución, se requiere inver
tir el flujo para realizar la
limpieza del sedimentador.
Esta solución es muy uti
b) De láminas inclinadas
lizada en plantas comer
ciales o plantas de peque
ña capacidad (inferior a
Figur a 745. Decantadores laminares de 50 litros por segundo). Su
flujo horizontal (6) uso se limita únicamente
por razones económicas.
Para evitar el lavado y obtener al mismo tiempo máxima eficiencia y
escurrimiento de lodos depositados en las láminas, se puede recurrir a las solucio
nes indicadas en la figura 745(b). Estos son sedimentadores laminares de flujo
horizontal (máxima eficiencia), pero con láminas planas paralelas inclinadas para
obtener la pendiente necesaria de escurrimiento de flóculos.
Sedimentación 55
b) De flujo inclinado
Este tipo de decantadores es el más usado. Generalmente, en la parte infe
rior del decantador se presenta una zona de distribución de agua. En la parte
media existen módulos inclinados con un ángulo de 60°. El agua decantada se
recolecta lateralmente en la parte superior (figuras 746 y 747).
Se puede aplicar con éxito decantación laminar con ciertas condiciones de
calidad de agua y material transportado, en nuevos diseños o en modificación de
desarenadores o sedimentadores convencionales de flujo horizontal, ya sea para
incrementar su eficiencia o su capacidad, o ambas cosas simultáneamente.
Canal colector de Tubería recolectora de
agua decantada agua decantada
Canal distribuidor Placas de
de agua floculada asbestocemento
Orificio de
entrada
Drenaje de lodos
Tubos de P.V.C.
con orificios
Canal de
distribución a
decantadores
Canal de
distribución
a filtros
Orificios Canal de
inspección de
los colectores
Canal de de lodos
desagüe
Válvula
Colector
de Tapón
de lodos
mariposa
Decantador laminar
Barandilla
Tubería de recolec
ción de agua decantada
Orificios
Colector de
lodos
Decantador laminar
Válvula Agua
mariposa decantada
q 4’’
Tubería de distribución de agua floculada
Decantador laminar
Vertederos Vertederos
regulables regulables
A.C. o A.C. o
vinilonas vinilonas
Orificios Orificios
Losas removibles Losas removibles
con orificios con orificios
Decantador laminar
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