Acueductos Y Cloacas

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO SEDE SAN CRISTOBAL ESCUELA CIVIL

ACUEDUCTOS Y CLOACAS REALIZADO POR: MALDONADO RAFAEL GLEYDY MOLINA MARYCARMEN MORA GENESIS ARELLANO DAYANA ROJAS KAMILO MANTILLA

SAN CRISTOBAL, FEBRERO DE 2016

DESARENADOR: Es una estructura diseñada para retener la arena que traen las aguas servidas o las aguas superficiales a fin de evitar que ingresen, al canal de aducción, a la central hidroeléctrica o al proceso de tratamiento y lo obstaculicen creando serios problemas. Tiene por objeto separar del agua cruda la arena y partículas en suspensión gruesa, con el fin de evitar se produzcan depósitos en las obras de conducción, proteger las bombas de la abrasión y evitar sobrecargas en los procesos posteriores de tratamiento. El desarenado se refiere normalmente a la remoción de las partículas superiores a 0,2 mm.

DISEÑO DEL DESARENADOR

COMPONENTES Esta unidad se puede dividir en cuatro partes o zonas.

Desarenador (Planta y corte longitudinal).

PARTES DE UN DESARENADOR A) ZONA DE ENTRADA

Tiene como función el conseguir una distribución uniforme de las líneas de flujo dentro de la unidad, uniformizando a su vez la velocidad.

B) ZONA DE DESARENACIÓN

Parte de la estructura en la cual se realiza el proceso de depósito de partículas poracción de la gravedad.

C) ZONA DE SALIDA

Conformada por un vertedero de rebose diseñado para mantener una velocidad que no altere el reposo de la arena sedimentada.

D) ZONA DE DEPÓSITO Y ELIMINACIÓN DE LA ARENA SEDIMENTADA

Constituida por una tolva con pendiente mínima de 10% que permita el deslizamiento de la arena hacia el canal de limpieza de los sedimentos. Los desarenadores consisten, simplemente, en un ensanchamiento del canal de pretratamiento, en donde la velocidad del agua disminuye lo necesario para permitir la sedimentación de las partículas discretas, pero no lo suficiente para que se presente asentamiento de la materia orgánica. Su diseño está soportado, entonces, en las velocidades de sedimentación de las partículas que quieren removerse, las cuales son explicadas mediante las fórmulas de Stokes (flujo laminar), Newton (flujo turbulento) y Allen (régimen transitorio).

CRITERIOS DE DISEÑO  El periodo de diseño, teniendo en cuenta criterios económicos y técnicos es de 8 a16 años.  El número de unidades mínimas en paralelo es 2 para efectos de mantenimiento. Encaso de caudales pequeños y turbiedades bajas se podrá contar con una sola unidad que debe contar con un canal de bypass para efectos de mantenimiento.

Desarenador de 2 unidades en paralelo (planta).

Desarenador de 1 unidad con By pass (planta).  El periodo de operación es de 24 horas por día.  Debe existir una transición en la unión del canal o tubería de llegada al desarenador para asegurar la uniformidad de la velocidad en la zona de entrada.

TIPOS DE DESARENADORES 

DESARENADOR LONGITUDINAL: Su funcionamiento se basa en la reducción de la velocidad del agua y de

las turbulencias, permitiendo así que el material sólido transportado en suspensión se deposite en el fondo, de donde es retirado periódicamente. Normalmente se construyen dos estructuras paralelas, para permitir la limpieza de una de las estructuras mientras la otra está operando.



DESARENADORES DE FLUJO VERTICAL: El flujo se efectúa desde la parte inferior hacia arriba. Las partículas se

sedimentan mientras el agua sube. Pueden ser de formas muy diferentes: circulares, cuadrados o rectangulares. Se construyen cuando existen inconvenientes de tipo locativo o de espacio. Su costo generalmente es más elevado. Son muy utilizados en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

DESARENADOR 1) CALCULO DE CAUDALES: Q de A.N., 80% de dotación por persona diaria: Q A.N. = 0.80 x 250 l/p/d x 10,333 hab. = 2, 066,600.00 lts/día Q A.N. = 2,066.60 m3/día

Q med. Diario = 2,066.60 m3/día x 1 día/86,400 seg.= 0.024 m3/seg. Q med. diario = 86.40 m3/hora ; 1.44 m3/min. Q máx. diaria = 1.5 x 86.40 m3/hora = 129.60 m3/hora Q máx. horaria = 2.4 x 86.40 m3/hora = 207.36 m3/hora2

2) CALCULO DE DIMENSIONES DEL DESARENADOR: H = Q/(Vh x Ancho)

Vh = 0.30 m/seg. (velocidad horizontal) Ancho (asumido) = 0.575 mts. Q máx. horaria = 0.0576 m3/seg. H = 0.0576 m3/seg. / ( 0.30m3/seg. x 0.575 mts) = 0.33 mts (tirante de agua)

3) CALCULO DE LA LONGITUD DEL DESARENADOR: L = (Vh/Vs) x H Vh = velocidad horizontal Vs = velocidad de sedimentación de la partícula H = tirante de agua L = Longitud del canal El valor de Vs que se utilizara es para partículas de 0.21 mm de diámetro, su velocidad de sedimentación esta en el rango de 0.95 – 1.25 m/min ( valor obtenido de tabla, Ingeniería de Aguas Residuales, Tratamiento y Vertidos

4) LA PENDIENTE DEL CANAL DESARENADOR SE CALCULA DE LA SIGUIENTE MANERA:

De la formula de Manning (formula tomada de manual de Hidráulica de J.M. de Azevedo Netto y Guillermo Acosta Álvarez, 6ª Edición.) V = 1/n RH2/3S1/2

Donde:

V= velocidad (0.3m/s) n = coeficiente de rugosidad (0.015 valor tomado de tabla 23.5 de manual de hidráulica de J.M. de Azevedo Netto y Guillermo Acosta Álvarez, 6ª Edición, ver anexo 2) RH = radio hidraulico S = pendiente RH = area / perimetro mojado = (0.575 x 0.33) / ( 0.33+0.575+0.33) = 0.154 S1/2= Vn RH2/3 RH2/3 = 0.154 2/3 = 0.287 S1/2= (0.3m/s) (0.015) (0.287) S = 0.036%