modulo3 - sedimentación (1).pdf
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¿Qué es la sedimentación?
Es la eliminación de sólidos suspendidos en el agua por asentamiento gravitacional.Partículas en suspensión más pesadas que el agua.
Sedimentación
Sedimentación ↔ Decantación
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Sedimentación
ρS > ρL
ρS < ρL
sedimentaciónflotación
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Sedimentación
Purificación del
agua
Tratamiento de
Aguas residualesSedimentos ue se asientancon facilidad
!m"ure#as coaguladas
!m"ure#as "reci"itadas
$liminación de arenas
!m"ure#as en sus"ensión%flóculos u&micos
Sustancias con'ertidas ensólidos sedimenta(les%flóculos (iológicos
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Sedimentación
)larificación $s"esamiento
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Sedimentaciónpartículas discretas
Suspensión de baja concentración desólidos por gravedad
Partículas sedimentan individualmente,no interacción
Remoción dearenas
Sedimentaciónfloculante
Suspensión diluida de partículas quecoalescen o floculan durantesedimentaciónIncremento de masa y velocidad desedimentación
Remoción de unaparte de los SST(Sed arios!Parte superior(sed "arios!#lóculos químicos
Sedimentaciónfloculante lastrada
$dición de un agente inerte de lastradoy un polímero a un suspensiónparcialmente floculada%ejora sedimentación y reducción de
sólidosReuso de agente de lastre
Remoción de unaparte de los SSTReducción defósforo y &'
Ti"os de fenómenos gra'itacionales usados en PTA
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Sedimentaciónentorpecida o
dificultada(sedimentación )onal!
Suspensión de concentración intermedia#uer)as entre*partículas interfieren
partículas vecinasPosición relativa contante,sedimentación como entidad +nicaInterface sólido líquido se desarrolla enla parte superior
Sedimentaciónsecundaria
despu s deprocesosbiológicos
Sedimentación decompresión ocompactación
-a alta concentración forma unaestructura y m.s sedimentación sóloocurre por compactación de la
estructura/ompactación por el peso de nuevaspartículas que se suman en la partesuperior
0ltimas capas detanque de lodoscomo
clarificadoressecundarios oespesadores delodos
Ti"os de fenómenos gra'itacionales usados en PTA
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Sedimentacióngravitacional acelerada Remoción de partículas en suspensiónen un campo acelerado Remoción dearenas
#lotación Remoción de partículas en suspensiónque son m.s livianas que el agua (gas oaire!
$ceites y grasas%aterial livianoque flota
Ti"os de fenómenos gra'itacionales usados en PTA
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Sedimentación
$ta"as del asentamiento de "art&culas
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas no
flulantes *ti"o +,
Le-es de sedimentación de .e/ton - Sto0es
-a ley de 1e2ton proporciona la velocidad final de
una partícula como resultado de igualar el pesoefectivo (fuer)a gravitacional! de la partícula a laresistencia por ro)amiento o fuer)a de arrastre3
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
Part&cula
de'olumen
2
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4 5 densidad del fluido64 s 5 densidad de la partícula6g 5 aceleración de gravedad67 5 volumen de la partícula6
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
Part&cula
de'olumen
2
34
35
· · ·
/ & 5 /oeficiente de arrastre6vp 5 velocidad de la partícula6$ 5 .rea transversal de la partícula6
36
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
2 · · ·
· ·
2elocidad terminal de sedimentación
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
43 · ·
·
Part&culas esféricas
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
! "#34
¿)ómo se determina el coeficiente de arrastre7 ) D?Varia en función del tipo de flujoNúmero de Re nolds
$·%
&
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Sedimentación
3uente8 9etcalf : $dd-
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Sedimentación
Sedimentación de "art&culas discretas 1 Ti"o +
24$
Para . 6 < ; =
· ·
' ( · ) ·
Para . 6 > +; "#4
3#3 · ·
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Sedimentación. !ise"o de tanques
Seleccionar una partícula con velocidad crítica!ise"ar tanque a modo de eliminar partículas conv vertical # v crítica $límite%
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Sedimentación
Tan ue rectangular
v sc
v si
v si
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Sedimentación
$ntonces la "roducción de agua clarificada est
determinada "or8
* · $ 5 .rea de la superficie del tanquede sedimentación6
*
Definimos un "ar metro de dise@o8
)arga de su"erficie
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Sedimentación
6elaciones
+,-./01 1 1567- 15 158509 :0)onsideraciones8
Sedimentación ideal $&eoría%'
&ur(ulencia en entrada salida del tanque')ortocircuitos' *cumulaciones de lodo'
+radientes de velocidad'
6 e a
l
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Sedimentación
Partículas con velocidad vertical inferior a la límite
!istri(ución uniforme de partículas en la profundidad
; < = 8 r 5 #racción de partículas con
velocidad v p que se eliminan6
> ' ; ?
@A
B@A
C
3racción de todas las "art&culas remo'idas
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Sedimentación
Sedimentación floculenta 1 Ti"o
)ontacto de "art&culas%B masa de "arCculasB 'elocidad%
)arga de su"erficie
Profundidad del tan ue5radiente de 'elocidad del sistema)oncentración de "art&culas
Tama@os de las "art&culas
$nsa-os desedimentación
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Sedimentación
Sedimentación floculenta 1 Ti"o
)olumnas de sedimentaciónAltura igual al tan ue de sedimentación9 lti"les orificios
Distri(ución uniforme en toda la "rofundidadTem"eratura uniformeToma de muestras a inter'alos regulares
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Sedimentación
D56-92:0 EEF
GF · G
HGIJ
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Sedimentación
Sedimentación floculenta 1 Ti"o
)onsideracionesLa carga de su"erficie real es menor a la teórica
)arga su" 6eal E )arga su" teórico F factor,actor -. / a -.0/
Tiem"os de retención reales ma-ores a los teóricos
Tiem"o 6eal E Tiem"o teórico F factor,actor 1.2/ a 1./