Sedimentación

CAPÍTULO 7

SEDIMENTACIÓN
Ing. Víctor Maldonado Yactayo

Sedimentación

1.

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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 ofiltración. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios. 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 removidas en el proceso anterior.
La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico yconstituye 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 lostérminos 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 lasedimentación de partículas discretas, sedimentación de
partículas floculentas y sedimentación de partículas por caída libre e interferida.
1.1

Sedimentación de partículas discretas

Se llama partículas discretas a aquellas partículas que no cambian de características (forma, tamaño, densidad) durante la caída.
Se denomina sedimentación o sedimentación simple al proceso de depósito de partículasdiscretas. Este tipo de partículas y esta forma de sedimentación
se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en los presedimen-

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Manual I: Teoría

tadores como paso previo a la coagulación en las plantas de filtración rápida y
también en sedimentadores como paso previo a la filtración lenta.
1.2

Sedimentación de partículas floculentas

Partículas floculentas son aquellasproducidas por la aglomeración de partículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes químicos. 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 depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentaciónse presenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulación-floculación y la
filtración rápida.
1.3

Sedimentación por caída libre e interferida

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 colisionesque las
mantienen en una posición fija y ocurre un depósito masivo en lugar de individual. A este proceso de sedimentación se le denomina depósito o caída interferida 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 losconcentradores de lodos de las unidades
de decantación con manto de lodos.
1.4

Expresiones de velocidad de sedimentación

1.4.1 Partículas discretas con caída libre
El fenómeno de sedimentación de partículas discretas por caída libre, también denominado en soluciones diluidas, puede describirse por medio de la mecánica clásica.

Sedimentación

F

En este caso, la sedimentación es solamente...