Manto de lodos

EVALUACIÓN DE UN CLARIFICADOR DE MANTO DE LODOS A
ESCALA DE LABORATORIO

CAMILO CÉSAR CASTRO JIMÉNEZ
Ingeniero Sanitario

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
GRUPO DE INGENIERÍA Y GESTIÓN AMBIENTAL
MEDELLÍN
2009

EVALUACIÓN DE UN CLARIFICADOR DE MANTO DE LODOS A
ESCALA DE LABORATORIO

CAMILO CÉSAR CASTRO JIMÉNEZ
Ingeniero Sanitario

Trabajo de Investigación paraoptar al título de Magister en Ingeniería:
Área de énfasis en Ingeniería Ambiental

Directora
BEATRIZ AMPARO WILLS BETANCUR
Ingeniera Sanitaria y Magister en Ingeniería Ambiental

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
GRUPO DE INGENIERÍA Y GESTIÓN AMBIENTAL
MEDELLÍN
2009

ii

TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN.................................................................................................................... 7
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 9
1

OBJETIVOS ......................................................................................................... 11
1.1
1.2

2

OBJETIVO GENERAL.................................................................................. 11
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................... 11

MARCO CONCEPTUAL ...................................................................................... 12
2.1

CALIDAD DEL AGUA.................................................................................... 12

2.2
OPERACIONES Y PROCESOS APLICADOS EN LOSSISTEMAS DE
TRATAMIENTO CON MANTO DE LODOS ............................................................. 13
2.2.1

Coagulación ........................................................................................... 13

2.2.2

Floculación ............................................................................................. 24

2.2.3

Sedimentación....................................................................................... 36

2.2.4

Control de los procesos y operaciones................................................... 52

2.3
3

ANÁLISIS DE FLUJOS Y PERIODOS DE RETENCIÓN ............................... 53

MARCO REFERENCIAL ...................................................................................... 57
3.1

CLARIFICADORES DECONTACTO O DE MANTO DE LODOS ................. 57

3.1.1
3.1.2

Presencia de compuestos orgánicos ...................................................... 58

3.1.3

Condiciones de operación ...................................................................... 59

3.1.4
4

Modelación............................................................................................. 57

Diseñode nuevos clarificadores............................................................. 61

ASPECTOS METODOLOGICOS ......................................................................... 62
4.1

UNIDAD EXPERIMENTAL ............................................................................ 62

4.2

AGUA CRUDA (SINTETICA)........................................................................ 64

4.3

ENSAYOS DE JARRAS ................................................................................ 66

4.3.1

Dosis optima .......................................................................................... 66

4.3.2

Tiempos de coagulación ........................................................................ 67

4.3.3

Tiempos de floculación.......................................................................... 67

4.4
4.5

EVALUACIÓN HIDRÁULICA DEL SISTEMA ................................................ 68

4.6

SEGUIMIENTO DEL SISTEMA..................................................................... 70

4.7

ANALISIS ESTADISTICO ............................................................................. 72

4.8
5...