Sedimentación De Lodos

1. Objetivos El objetivo de esta práctica es observar la sedimentación de diferentes lodos, floculento y granular, y de un residuo inorgánico, arena, de concentración determinada y determinar la cantidad de los sólidos presentes en dichos lodos. Se hallarán además las diferentes velocidades de sedimentación y el área de los sedimentadores correspondientes. 2. Introducción Según la teoría básicade sedimentación, el diseño de los equipos se basan en dos parámetros fundamentales, el primero es el aŕea del sedimentador, y el segundo el volumen del mismo. Ambos parámetros están relacionados directamente con el caudal del agua a tratar y el tiempo de residencia. [1] [2] Donde; A es el área del sedimentador. Q es el caudal del agua residual. v es la velocidad de sedimentación. V es el volumendel sedimentador. tr es el tiempo de residencia. Estos cálculos conducen al diseño del sedimentador, así como la determinación de los parámentros fundamentales, basándose en un parámetro que recoje los diferentes aspectos de la suspensión, distribución granulométrica, concentración y agregación, en definitiva a una eficacia de eliminación de partículas. 2.1 Sedimentación impedida y espesamiento.Hay que partir de una curva de sedimentación, obtenida por métodos experimentales, donde se representa la altura de la interfase frente al tiempo y a la que se aplica la teoría de Kynch. Se determinan entonces dos aspectos: el área de clarificación obtenida directamente de la curva de sedimentación a través de la pendiente en la zona de sedimentación en pistón, la primera parte de la curva, queindica la velocidad de sedimentación de la suspensión de concentración inicial. [3]

El otro aspecto a considerar es el espesamiento, el área de espesamiento se puedo obtener por diferentes métodos, uno de ellos y de los más sencillos es el 'Talmadge y Fitch' que está basado en el corolario de Kynch:

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[4] Donde; Ho es la altura inicial de la suspensión Co la concentración inicial de lasuspensión en la probeta Hu es la altura de los sólidos en la probeta cuando tienen una concentracón Cu. Cu es la concentración de sólidos después de un tiempo de espesado. Este método estima un área unitaria requerida para espesar una unidad de carga basándose en un tiempo unitario. [5] Donde; Au es el área unitaria. tu es el tiempo unitario. Para comprobar la validez de este método, es necesarioconocer el área de clarificación, calculada a partir del caudal sobrenadante (Qc). [6] Si (área de espesamiento > área clarificación) es área unitaria (Au) es válida.

Fig 1: Curva de sedimentación de lodo. Primero se obtiene un punto crítico en la curva de sedimentación mediante en método de la bisectriz, trazando tangentes en las zonas de sedimentación en pistón y al espesamiento, la bisectriz delángulo formado cortará la curva en el punto crítico. El tiempo unitario se obtendrá en el punto de corte de la tangente al punto crítico y la linea horizontal correspondiente a la altura de sólidos de concentración deseada.

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2.2 Índice volumétrico de lodos (IVL). Relaciona el volumen(en ml) de lodos sedimentados en 30 minutos de una muestra de 1000 ml y la concentración de licor de mezcla(en mg/l) multiplicada por 1000: [7] También se denomina como 'Índice de Mohlman' e indica las características de sedimentabilidad del lodo. Los valores típicos de IVL para lodos de buenas características de sedimentación con concentraciones de 800-3500 mg/l están comprendidos dentro del intervalo 150-35 ml/g. 3. Materiales, métodos y equipo 3.1Materiales. 1. Crisoles de porcelana 2. FiltrosWhatman GF/A 3. Probeta de 1l. 4. Cronómetro 5. Arena 6. Lodo granular y floculento 7. Equipo de filtración 8. Mufla 9. Estufa 10. Desecador 11. Pinzas 12. Cápsulas de aluminio 13. Guantes térmicos. 4. Procedimiento experimental. Llenar una probeta de 1 l. con cada uno de los lodos a estudiar Medir la variación de alturas que hay entre lo que se va sedimentando y el punto inicial con respecto del...