Salud Ocupacional 2
Páginas: 43 (10660 palabras)
Publicado: 19 de abril de 2011
CAPÍTULO 4 DECANTADORES LAMINARES
Decantadores laminares
135
1.
INTRODUCCIÓN
En este capítulo trataremos exclusivamente del diseño de las unidades de decantación de flujo laminar o de alta tasa. 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. Comparándolos conlas unidades de contacto de sólidos o decantadores de manto de lodos, que también son de alta tasa, no requieren energía eléctrica para su operación. Por todas estas ventajas, esta unidad es considerada como tecnología apropiada para países en desarrollo y para todo programa de mejoramiento de la calidad del agua que tenga como meta conseguir la mejor calidad al menor costo de producción; esto es,para la sostenibilidad de los proyectos.
2.
DECANTADORES DE PLACAS
Mediante la colocación de placas paralelas o módulos de diferentes tipos en la zona de sedimentación, se obtiene en estas unidades una gran superficie de deposición para los lodos, con lo cual se logra disminuir apreciablemente el área superficial de los tanques.
10
m
Pla cas de as bes to-ce mento
n Ca
alde
a
a gu
de
ca
da nt a
Cana l de di stri buc ión de agua flocula da
2, 4 0
0 10
m
L/ s
Canaletas de coleta de agua decantada
Canal de descarga de lodos
2, 4
0
m
Figura 4-1. Decantador de placas paralelas (1)
15
0
136
Diseño de plantas de tecnología apropiada
La diferencia básica entre los decantadores laminares o de alta tasa y losdecantadores convencionales reside en que los primeros trabajan —como su nombre lo indica— con flujo laminar (número de Reynolds, Nr < 500) y los últimos con flujo turbulento (Nr entre 10.000 y 250.000). Esta diferencia teórica fundamental debe reflejarse en la forma como se diseñan unos y otros (2). 2.1 Parámetros y recomendaciones generales de diseño El parámetro de diseño más importante en lasunidades de decantación es la velocidad de sedimentación de los flóculos, que depende fundamentalmente de las características del agua cruda y de la eficiencia del pretratamiento. Por esta razón, la velocidad de diseño debe determinarse experimentalmente para cada caso. Véase la metodología para su determinación en Tratamiento de agua para consumo humano. Plantas de filtración rápida. Manual I:Teoría, tomo II, capítulo 11. Las cargas superficiales utilizadas en América Latina normalmente varían entre 120 y 185 m3/m2/d, con eficiencias de remoción por encima del 90% (8). En cada caso, es necesario efectuar un estudio de tratabilidad del agua, para determinar la tasa de decantación con la cual se podrán obtener 2 UN de turbiedad residual en el efluente. Este criterio obedece a recomendaciones dela Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para que los filtros puedan brindar un efluente exento de microorganismos patógenos y de huevos de Giardia lamblia y Cryptosporidium, habida cuenta de que solo el filtro puede eliminar a estos últimos cuando recibe un afluente de la calidad indicada (3). De acuerdo con investigaciones realizadas en prototipos, las unidades se puedendiseñar con Nr de hasta 500, sin que se obtengan disminuciones apreciables en la eficiencia alcanzada (1). En los decantadores laminares, el Nr es una consecuencia de la geometría de los elementos tubulares y de la velocidad del flujo en el interior de estos, y no una condición del proyecto (1). De acuerdo con este criterio —que se va corroborando con la experiencia práctica indicada en el ítemanterior— no es necesaria la obtención de un flujo laminar puro para mejorar la eficiencia del proceso.
Decantadores laminares
137
Al utilizarse el Nr en el límite máximo del rango laminar, se consigue ampliar la separación de las placas o la sección de los módulos, lo cual se refleja en una gran economía, al disminuir el número de placas o módulos empleados en la construcción de la...
Decantadores laminares
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1.
INTRODUCCIÓN
En este capítulo trataremos exclusivamente del diseño de las unidades de decantación de flujo laminar o de alta tasa. 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. Comparándolos conlas unidades de contacto de sólidos o decantadores de manto de lodos, que también son de alta tasa, no requieren energía eléctrica para su operación. Por todas estas ventajas, esta unidad es considerada como tecnología apropiada para países en desarrollo y para todo programa de mejoramiento de la calidad del agua que tenga como meta conseguir la mejor calidad al menor costo de producción; esto es,para la sostenibilidad de los proyectos.
2.
DECANTADORES DE PLACAS
Mediante la colocación de placas paralelas o módulos de diferentes tipos en la zona de sedimentación, se obtiene en estas unidades una gran superficie de deposición para los lodos, con lo cual se logra disminuir apreciablemente el área superficial de los tanques.
10
m
Pla cas de as bes to-ce mento
n Ca
alde
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ca
da nt a
Cana l de di stri buc ión de agua flocula da
2, 4 0
0 10
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L/ s
Canaletas de coleta de agua decantada
Canal de descarga de lodos
2, 4
0
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Figura 4-1. Decantador de placas paralelas (1)
15
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Diseño de plantas de tecnología apropiada
La diferencia básica entre los decantadores laminares o de alta tasa y losdecantadores convencionales reside en que los primeros trabajan —como su nombre lo indica— con flujo laminar (número de Reynolds, Nr < 500) y los últimos con flujo turbulento (Nr entre 10.000 y 250.000). Esta diferencia teórica fundamental debe reflejarse en la forma como se diseñan unos y otros (2). 2.1 Parámetros y recomendaciones generales de diseño El parámetro de diseño más importante en lasunidades de decantación es la velocidad de sedimentación de los flóculos, que depende fundamentalmente de las características del agua cruda y de la eficiencia del pretratamiento. Por esta razón, la velocidad de diseño debe determinarse experimentalmente para cada caso. Véase la metodología para su determinación en Tratamiento de agua para consumo humano. Plantas de filtración rápida. Manual I:Teoría, tomo II, capítulo 11. Las cargas superficiales utilizadas en América Latina normalmente varían entre 120 y 185 m3/m2/d, con eficiencias de remoción por encima del 90% (8). En cada caso, es necesario efectuar un estudio de tratabilidad del agua, para determinar la tasa de decantación con la cual se podrán obtener 2 UN de turbiedad residual en el efluente. Este criterio obedece a recomendaciones dela Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para que los filtros puedan brindar un efluente exento de microorganismos patógenos y de huevos de Giardia lamblia y Cryptosporidium, habida cuenta de que solo el filtro puede eliminar a estos últimos cuando recibe un afluente de la calidad indicada (3). De acuerdo con investigaciones realizadas en prototipos, las unidades se puedendiseñar con Nr de hasta 500, sin que se obtengan disminuciones apreciables en la eficiencia alcanzada (1). En los decantadores laminares, el Nr es una consecuencia de la geometría de los elementos tubulares y de la velocidad del flujo en el interior de estos, y no una condición del proyecto (1). De acuerdo con este criterio —que se va corroborando con la experiencia práctica indicada en el ítemanterior— no es necesaria la obtención de un flujo laminar puro para mejorar la eficiencia del proceso.
Decantadores laminares
137
Al utilizarse el Nr en el límite máximo del rango laminar, se consigue ampliar la separación de las placas o la sección de los módulos, lo cual se refleja en una gran economía, al disminuir el número de placas o módulos empleados en la construcción de la...
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