Memorias Planta Sicará.docx

TABLA DE CONTENIDO 1.

GENERALIDADES ....................................................................................................... 3

2.

MARCO LEGAL ........................................................................................................... 3

3.

SELECCION DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO ........................................... 3

4.

SELECCIÓN DEL TIPO DE TRATAMIENTO PARA EL AGUA CRUDA .............. 6

5. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE .............................................................................................................................. 6 6.

PARAMETROS DE DISEÑOS ..................................................................................... 7

6.1

PERIODO DE DISEÑO .............................................................................................. 7

6.2

ASPECTOS DEMOGRAFICOS................................................................................. 7

6.2.1

MÉTODOS DE PROYECCIÓN DE POBLACIÓN ............................................... 7

6.2.2

CALCULO DE LA PROYECCION DE POBLACION ESTUDIO ....................... 9

6.3

DETERMINACION DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD ......................................... 10

6.4 PERIODO DE DISEÑO DE LAS UNIDADES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO ........................................................................................................... 10 6.5

DOTACIONES .......................................................................................................... 10

6.6

CALCULO DE LA DEMANDA .............................................................................. 12

6.7

CAUDALES DE DISEÑO ........................................................................................ 14

7.

DISEÑO HIDRAULICO DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA ..................... 15

7.1

DISEÑO DE LA CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA .............................................. 15

7.1.1 DETERMINACION DEL DIAMETRO DE LA CONDUCCION Y CONJUNTO BOMBA – MOTOR DE AGUA CRUDA ........................................................................... 15 7.1.2

ALTURA DINAMICA TOTAL ............................................................................ 16

7.1.3 DETERMINACION Y ESCOGENCIA DEL CONJUNTO BOMBA – MOTOR DE AGUA CRUDA ............................................................................................................. 17 7.1.4 CRITERIOS PARA LA ESCOGENCIA DEL DIAMETRO ASOCIADO AL CONJUNTO BOMBA -MOTOR......................................................................................... 18 7.2

DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE ............. 20

7.2.1

CONDICIONES DEL DISEÑO ............................................................................ 20

7.2.2

CÁLCULOS HIDRÁULICOS DE LA PTAP-C.C. .............................................. 24

7.2.2.1

CALCULOS DE LA CÁMARA DE LLEGADA ............................................. 24

7.2.2.2

CALCULOS DEL DESARENADOR ............................................................... 25

7.2.2.3

CALCULOS DE LA MEZCLA RÁPIDA ......................................................... 28

7.2.2.4

CALCULOS DEL FLOCULADOR .................................................................. 30

7.2.2.5

CALCULOS DEL SEDIMENTADOR ............................................................. 34 1

2

1. GENERALIDADES

2. MARCO LEGAL El presente estudio tiene como objeto principal presentar los diseños de tal manera que cumpla con todas las normas que se encuentran en el Reglamento para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS/2000), que debe cumplir las obras propias del Sector Agua Potable y Saneamiento Básico y sus actividades complementarias. Algunas de las normas que regula los diseños se pueden enunciar asÍ: La Ley 142 de 1994 de Servicios Públicos Domiciliarios La Ley 373 de 1997 sobre uso eficiente y racional del agua El Decreto 475 de 1998 del Ministerio de salud pública sobre calidad de agua Ley 388 de 1997: Ordenamiento territorial, actuación urbanística, enajenación y expropiación, participación en plusvalía. La Constitución Política de Colombia de 1991 El Decreto 219 de 2000 El Decreto 1112 de 1996 La Ley 172 de 1994 El Decreto 219 de 2000. RESOLUCIÓN 2320 DE 2009. 3. SELECCION DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO El corregimiento de Sicará, se encuentran a orillas del río Sinú por lo que el análisis de las posibles alternativas de agua para abastecimiento, resulta muy sencillo, debido a que la alternativa de corriente superficial en este caso Río Sinú, presenta muchas condiciones de factibilidad como cantidad y calidad, respecto a otras alternativas como aguas subterránea y aguas lluvia con embalse. Para ilustrar lo anotado, la demanda del Corregimiento es de 0,00343m3/seg. y acorde con la empresa URRA S.A. el caudal mínimo en el río Sinú es de 75 m3/seg. lo anterior significa que el Caudal demandado es muy inferior para la fuente de abastecimiento. Con respecto a la calidad el agua cruda del río Sinú presenta condiciones físico – químicas y microbiológicas que la hacen apropiada para el tratamiento de potabilización y consumo humano. La evaluación de las características del agua cruda frente a los parámetros establecidos por la Resolución 2115 de 2007 de los ministerios de Protección Social y Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, señala lo siguiente: 3

Parámetro

Físico - Color - Turbiedad - Olor Químico - pH - Alcalinidad - Dureza - Conductividad - Nitratos - Hierro - Mercurio - Cloruros Microbiológicos -Coliformes Totales -Coliformes Fecales (*) NMP/100 cm3

Unidad

Valores máximos aceptables

Resultados aguas del río SINÚ 20/10/08

30/10/08

07/04/09

UNT 15 UPC 2 Aceptable o no Aceptable aceptable

1500 345 Aceptable

375 125 Aceptable

122 145 Aceptable

pH mg CaCO3/l mg CaCO3/l mS/cm mg N – NO3/l mg Fe/l mg Hg/l mg Cl-/l

6,5 – 9,0 200 300 1000 10 0,3 0,001 250

6,89 50,0 24,0 122,0 6,7 5,0 0,08 10,0

7,01 46,0 19,0 132,0 8,2 5,0 0,10 10,0

7,15 53,0 22,0 112,0 6,7 1,2 0,11 10,0

Presencia – Ausencia Presencia – Ausencia

Ausencia en 100 cm3 Ausencia en 100 cm3

>1100000 (*) 8700 (*)

>1100000 (*) >1100000 (*)

325600 (*) 4500 (*)

La reducción de los parámetros que superan las recomendaciones de la norma, se obtiene con el tratamiento convencional de potabilización. Con respecto a la alternativa de Agua Subterránea, teniendo como base los Estudio “Provincias Hidrogeológicas en Colombia” INGEOMINAS 1997 y Mapa Hidrogeológico de Colombia” INGEOMINAS 1989. En donde los resultados establecieron que los acuíferos ubicados en la formación Sincelejo están clasificados como de MEDIA POTENCIALIDAD. Entonces podemos establecer que para el municipio de Montería, a largo plazo; usar agua subterránea como fuente de abastecimiento para sistemas de Acueducto, desde el punto de vista de la cantidad tiene una CONFIABILIDAD BAJA. Así mismo, debido al alto contenido de concentración de Hierro (Fe), Lo que obliga a implementar los tratamientos necesarios para dicha remoción y a su vez un mayor costo económico en la operación del sistema, se determina que el agua subterránea como fuente de abastecimiento es de CALIDAD MEDIA.

4

Con lo anterior y sin ninguna restricción de calidad, cantidad y vulnerabilidad, se determina utilizar como fuente de abastecimiento para el sistema de tratamiento de agua potable del Corregimiento SICARA es agua superficial del Río Sinú.

5

4. SELECCIÓN DEL TIPO DE TRATAMIENTO PARA EL AGUA CRUDA Acorde con las condiciones físicas – químicas y microbiológicas del agua cruda proveniente del río Sinú, se establece para su tratamiento una planta (PTAP – C.C.) tipo hidráulica convencional ciclo completo. 5. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE Captación de Agua Cruda La captación de agua cruda está conformada por una Estación de Bombeo ubicada a orilla del río y constituida por conjunto bomba – motor con múltiple de succión negativa con la válvula de pie ubicada dentro de corriente del rio. Línea de Conducción de Agua Cruda Corresponde a la tubería en material P.V.C. que conduce el agua cruda desde el río hasta la planta de tratamiento y específicamente hasta el Desarenador. Planta de Tratamiento Se determinó una planta de tratamiento (PTAP – C.C.) tipo hidráulica convencional ciclo completo que consta de las siguientes unidades hidráulicas: Desarenador Mezcla rápida (coagulación) Floculación hidráulica Sedimentación de alta tasa Filtración de tasa declinante y autolavado Desinfección Etapa de Construcción Como la implementación se prevé en una única etapa constructiva, con horizonte de proyecto hasta el año 2038.

6

6. PARAMETROS DE DISEÑOS

6.1

PERIODO DE DISEÑO

Según el Artículo 2° de la Resolucion 2320 de 2009 que Modifica el artículo 69 de la Resolución 1096 de 2000, el cual quedará así: "Artículo 69. Período de diseño: Para todos los componentes del sistema de acueducto y alcantarillado se adoptan los periodos de diseño máximos establecidos en la Tabla número 10, según el Nivel de Complejidad del sistema: Nivel de complejidad del sistema

Periodo de diseño máximo

Bajo, Medio y Medio alto Alto

25 años 30 años

6.2

ASPECTOS DEMOGRAFICOS

6.2.1 MÉTODOS DE PROYECCIÓN DE POBLACIÓN El cálculo de la proyección de la población de acuerdo con las metodologías sugeridas en la Tabla B.2.1 del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS) y la información censal existente. Se tienen para proyección de población los métodos aritmético, geométrico, exponencial y Wappaus, que son aplicables a niveles de complejidad bajo y medio. Para una mejor comprensión de cada uno de estos procedimientos se hará una breve descripción de cada uno de ellos. Método Aritmético Este método es recomendado para pequeñas poblaciones de poco desarrollo o con áreas de crecimiento casi nulas y se caracteriza por que la población aumenta a una tasa constante de crecimiento aritmético, es decir, que la población del último censo se le adiciona un número fijo de habitantes para cada periodo futuro. La ecuación para calcular la población futura por este método, es la siguiente:

Pf



Puc 

Puc  Pci  Tf  Tuc  Tuc  Tci

Donde:

7

Pf = Población (hab.) correspondiente al año para el que se quiere proyectar la población. Puc = Población (hab.) correspondiente al último año censado con información. Pci = Población (hab.) correspondiente al censo inicial con información. Tuc = Año correspondiente al último censo con información. Tci = Año correspondiente al censo inicial con información. Tf = Año al cual se requiere proyectar la información. Método Geométrico Este método es útil en poblaciones que muestran una actividad económica importante, que generan un desarrollo apreciable y que poseen áreas de expansión importantes, las cuales pueden ser dotadas, sin mayores dificultades de la infraestructura de servicios públicos. El crecimiento es geométrico si el aumento de la población es proporcional a la misma. La ecuación que se emplea para calcular la población proyectada por este método es la siguiente:

Pf



Puc * 1  r 

T f Tu c

Donde r es la tasa de crecimiento anual en forma decimal y las demás variables se definen igual que en el anterior método. La tasa de crecimiento se calcula de la siguiente manera:

P  r   uc   Pci 

1 /(Tuc Tci )

1

Método Exponencial La utilización de este método requiere conocer por lo menos tres censos, para poder determinar el promedio de las tasas de crecimiento de la población. Se recomienda en poblaciones que muestran un desarrollo apreciable y poseen abundantes áreas de expansión. La ecuación empleada en el método exponencial es la siguiente:

Pf  Pci * e

k*(T f Tuc )

Donde k= es la tasa de crecimiento de la población y se calcula de acuerdo a la expresión: k

LnPcp  LnPca Tcp  Tca

Pcp = Población del censo posterior. Pca = Población del censo anterior. Tcp = Año correspondiente al censo posterior. Tca = Es el año correspondiente al censo anterior. 8

Ln = Logaritmo natural. Método de Wappaus. Es un método poco común, aunque sus resultados son confiables. Es importante aclarar que solo se puede utilizar cuando el producto de la tasa (i en %), y la diferencia entre el año a proyectar (TF) y el año del censo (TCI) es menor a 200, es decir: i * (TF  TCI )  200

La ecuación que se emplea para el cálculo de la población a proyectar es la siguiente. PF  PCI *

(200  i * (TF  TCI )) (200  i * (TF  TCI ))

Donde i es la tasa de crecimiento y se calcula de la siguiente manera. i

200 * ( PUC  PCI ) (TUC  TCI ) * ( PCI  PUC )

Tasa De Crecimiento De La Población. Para efectos de proyección de la población estudio, se utiliza una tasa de crecimiento igual a la utilizada por el Departamento Nacional de Estadísticas (DANE) en sus proyecciones (2005-2009). 6.2.2 CALCULO DE LA PROYECCION DE POBLACION ESTUDIO

9

6.3

DETERMINACION DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD

De acuerdo a la Resolucion 1096 de 2000, el nivel de complejidad se define de la siguiente manera:

Nivel de complejidad del sistema Bajo Medio Medio Alto Alto

(habitantes) < 2500 2501 a 12500 12501 a 60000 > 60000

los usuarios (2) Baja Baja Media Alta

Acorde con la tabla anterior, se determina que el sistema de agua potable para EL CORREGIMIENTO DE CICARA es un sistema con Nivel de Complejidad Bajo. 6.4

PERIODO DE DISEÑO DE LAS UNIDADES DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

De acuerdo con RESOLUCIÓN 2320 DE 2009 (noviembre 27) Diario Oficial No. 47.553 de 4 de diciembre de 2009 MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL Por la cual se modifica parcialmente la Resolución número 1096 de 2000 que adopta el Reglamento Técnico “Artículo 69. Período de diseño: Para todos los componentes del sistema de acueducto y alcantarillado se adoptan los periodos de diseño máximos establecidos en la Tabla número 10, según el Nivel de Complejidad del sistema: TABLA NUMERO 10 Nivel de Complejidad del sistema Bajo, Medio y Medio alto Alto 6.5

Período de diseño máximo 25 años 30 años

DOTACIONES

Según la Resolucion 2320 de 2009, Artículo 1°. Modifica el artículo 67 de la Resolución 1096 de 2000, el cual quedará así: "Artículo 67. Dotaciones: Las dotaciones para la determinación de la demanda de los sistemas de acueducto y alcantarillado serán las siguientes:

10

Dotación neta Nivel de complejidad del sistema Bajo Medio Medio alto Alto

Dotación neta maxima para poblaciones con Clima Frio o Templado (L/hab-día) 90 115 125 140

Dotación neta maxima para poblaciones con Clima Calido (L/hab-día) 100 125 135 150

Para efectos de la resolución 2320 de noviembre 27 de 2009, entienda se por poblaciones con "Clima Frio o templado" aquellas ubicadas a una altura superior a 1.000 metros sobre el nivel del mar y por poblaciones con "Clima Cálido" aquellas ubicadas a una altura inferior o igual a 1.000 metros sobre el nivel del mar. Por lo anterior se asume, como dotación neta 100 Lt/hab-día Pérdidas Pérdidas en la aducción (agua cruda). Debe establecerse un nivel de pérdidas en la aducción antes de llegar a la planta de tratamiento. El nivel de pérdidas en la aducción debe ser inferior al 5%. Necesidades de la planta de tratamiento. Debe considerarse entre 3% y 5% del caudal medio diario para atender las necesidades de lavado de la planta de tratamiento. Pérdidas en la conducción (agua tratada). Debe establecerse el nivel de pérdidas en la conducción expresa después de la planta de tratamiento y antes del comienzo de la red de distribución. Esta cantidad debe ser un porcentaje del caudal medio diario, el cual debe ser inferior al 5%. Pérdidas técnicas. Las pérdidas técnicas corresponden a la diferencia entre el volumen de agua captado de las bocatomas y de fuentes subterráneas y el volumen entregado a la población total. Nivel de complejidad del sistema Bajo Medio Medio alto Alto

Porcentaje de pérdidas técnicas máximas admisibles 25% 25% 25% 25%

11

Pérdidas comerciales. Las pérdidas comerciales se obtienen de la diferencia entre el volumen de agua entregado a la salida de las plantas de tratamiento y el volumen facturado por la empresa de acueducto. Si el sistema es nuevo no se adopta pérdidas comerciales. Dotación bruta Es la cantidad máxima de agua requerida para satisfacer las necesidades básicas de un habitante considerando para su cálculo el porcentaje de pérdidas que ocurran en el sistema de acueducto.

Para Nivel de complejidad Pérdidas Técnicas máximas admisibles Dotación neta Dotación Bruta 6.6

Bajo 25 100.00 133.33

% Lt/hab-día Lt/hab-día

CALCULO DE LA DEMANDA

Caudal medio diario Qmd = Qmd (doméstico) + Qmd (comercial) + Qmd (industrial) + Qmd (rural) + Qmd (público) + Qmd (escolar) + Qmd (institucional)

Para este caso, se contemplaron los consumos domestico,

Consumo domestico

12

13

6.7

CAUDALES DE DISEÑO

El siguiente cuadro presenta los caudales durante todos los años de horizonte del proyecto para el cálculo de los componentes del sistema.

AÑO

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ESCOLAR TOTAL

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

POBLACION

CONSUMO

FACTOR

DOTACION

DEMANDA

DEMANDA

DEMANDA

(Habitantes)

L-H-D

PERDIDAS

L-H-D

MEDIA

MAX. DIARIA

MAX. HORARIA

LPS

K1=1.3 (LPS)

K2=1.6 (LPS)

1.250 1.265 1.280 1.296 1.311 1.327 1.343 1.359 1.375 1.392 1.408 1.425 1.442 1.460 1.477 1.495 1.513 1.531 1.549 1.568 1.587 1.606 1.625 1.645 1.664 1.684

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133

1,93 1,95 1,98 2,00 2,02 2,05 2,07 2,10 2,12 2,15 2,17 2,20 2,23 2,25 2,28 2,31 2,33 2,36 2,39 2,42 2,45 2,48 2,51 2,54 2,57 2,60 0,04 2,64

2,51 2,54 2,57 2,60 2,63 2,66 2,69 2,73 2,76 2,79 2,83 2,86 2,89 2,93 2,96 3,00 3,04 3,07 3,11 3,15 3,18 3,22 3,26 3,30 3,34 3,38 0,05 3,43

4,01 4,06 4,11 4,16 4,21 4,26 4,31 4,36 4,41 4,47 4,52 4,57 4,63 4,69 4,74 4,80 4,86 4,91 4,97 5,03 5,09 3,97 4,01 4,06 4,11 4,16 0,08 4,24

14

7. DISEÑO HIDRAULICO DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA

7.1

DISEÑO DE LA CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA

Como se anotó anteriormente la captación se determinó como una estación de bombeo ubicad a orillas del río en la cual se encuentra un conjunto bomba – motor con multiple de succión negativa. 7.1.1 DETERMINACION DEL DIAMETRO DE LA CONDUCCION Y CONJUNTO BOMBA – MOTOR DE AGUA CRUDA Inicialmente se determina el diámetro de la impulsión de agua cruda por la formula de BRESS para poblaciones pequeñas D = 1.3 * X3/4 * Q1/2 , En donde: X = relación de horas de bombeo con 24 horas Q = caudal de diseño Se asume que el funcionamiento del sistema es durante 10 horas diurnas continuas para el año 25 del proyecto con caudal QMH = 4,24 Lt/seg. D = 1.3 * (10/24)3/4 * (0.00424)1/2 = 0,043 m D=

0.043 m = 1,7 pulgadas 0.0254 m/pul

Se asume diámetro comercial Ø 2” P.V.C. Recalculando la formula de BRESS la tubería Ø 2” tiene capacidad hidráulica por funcionamiento del sistema de 12,5 horas diurnas continuas para el año 25 del proyecto con caudal QMH = 4,24 Lt/seg. PERDIDAS POR LONGITUD DE TUBERIA Y ACCESORIOS PARA Ø 2” Se determinan las pérdidas en el múltiple de succión + múltiple de impulsión + conducción mediante el método de longitud equivalente con la formula: Hf = L [ Q____ ]1.851 [ 0.28*C*Ø2.63] Tenemos lo siguientes datos 15

Caudal de diseño: QMD = Tubería Ø 2” (PVC) C= Longitud de la conducción hasta la planta L= Profundidad de la válvula de pie o colodera Cs max. Nivel de succión Cs min. Nivel de succión - asumida Cota de Llegada Cámara de Llegada . planta de tto. - asumida

4,24 150 80 1.00

L/seg m m

30.94 35.94

Entonces: Hf = 80 m *

[ 0.00424 __ ]1.851 [ 0.28*150*(0.0508)2.63 ]

Hf = 6,4 metros Se asume Hf Se asume Hf Perdidas Hf Totales

= 7.0 metros de perdidas en longitud de Tubería = 1.0 metros de perdidas en Accesorios por longitud equivalente = 8.00 metros

7.1.2 ALTURA DINAMICA TOTAL Altura dinámica total = Altura estática + Pérdidas totales + presión de descarga Altura estática = cota de Descarga en la planta - cota de succión de la Bomba Altura estática = 35,39 – 30,94 Altura estática = 5,00 Altura estática = 5,00 metros Pérdidas totales por tuberías = 7,0 metros Presión de descarga = 1.0 metro Altura dinámica total = 13 Altura dinámica total Ø 2”

= 13,00 metros

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos para un Ø 2”, en cuanto a las pérdidas por longitud de tuberías y horas de bombeo; se plantea calcular las pérdidas para un diámetro de Ø 3”. En este caso las pérdidas serán:

16

Hf = 2480 m * [ 0.00434 __ ]1.851 [ 0.28*150*(0.0762)2.63 ] Hf = 0,89 metros Se asume Hf Se asume Hf Perdidas Hf Totales

Altura dinámica total

= 0,89 metros de perdidas en longitud de Tubería = 1,00 metros de perdidas en Accesorios por longitud equivalente = 1,89 metros

= 1,89 +5.00 +1.00

Altura dinámica total Ø 3”. = 7,89 metros Recalculando la formula de BRESS la tubería Ø 3”.tiene capacidad hidráulica por funcionamiento del sistema de 20,5 horas diurnas continuas para el año 25 del proyecto con caudal QMH = 4,24 Lt/seg. 7.1.3 DETERMINACION Y ESCOGENCIA DEL CONJUNTO BOMBA – MOTOR DE AGUA CRUDA La escogencia del equipo necesario para dotar de agua al corregimiento de Sicará se realizará teniendo en cuenta:     

El caudal de bombeo será con base en el caudal máximo horario y periodo de diseño. La capacidad de la bomba y la potencia del motor deberá ser suficiente para elevar el caudal contra la carga máxima esperada para el final del tramo de llegada. La eficiencia de la bomba escogida será la mayor posible, y en ningún caso inferior a 60%. Para el funcionamiento y operación del equipo de bombeo éste se proveerá con controles de protección. La capacidad del motor es la resultante de la suministrada a la bomba más una holgura de acuerdo con el tipo de energía disponible (trifásica o monofásica) y la siguiente tabla

Potencia calcula para la bomba Hasta 2 HP De 2 a 5 HP De 5 a 10 HP De 10 a 20 HP Más de 20 HP

Holgura 50 % 30 % 20 % 15 % 10 %

Potencia del motor 3 HP De 3 a 5.15 HP De 5.15 a 12 HP De 12 a 23 HP De 23 HP en adelante 17

La potencia del motor se calcula mediante la expresión: P = Q * Ht * PS / 76e Donde P – Potencia HP Q – Caudal Ht – Altura dinámica total Ps – peso específico del agua (1000 kg/m3) e - Eficiencia del conjunto bomba motor Para Ø 2” > P = Q * Ht * PS / 76e P = 0,00424 * 13 * 1000 / 76*0,6 P = 1,2 HP P = 1,2 + 50% P = 1,81 HP Para Ø 3” > P = Q * Ht * PS / 76e P = 0,00424 * 7,89 * 1000 / 76*0,6 P = 0,73 HP P = 0,75 + 50% P = 1,1 HP En resumen para la línea de conducción de agua cruda se tiene dos (2) alternativas Alternativa.1 – Diámetro de Ø 2” y Motor de 1,8 HP caballos. Alternativa.2 – Diámetro de Ø 3” y Motor de 1,1 HP caballos. 7.1.4 CRITERIOS PARA LA ESCOGENCIA DEL DIAMETRO ASOCIADO AL CONJUNTO BOMBA -MOTOR Criterios Económicos: Utilizar Tubería de 2” y Motor 1,8 HP, Implicamayor inversión en motor, mayor costo de energía, menor inversión inicial en tubería y menor horas de servicio. Utilizar Tubería de 3” Y Motor 1,1 HP, Implica menor inversión en motor, menor costo de energía, mayor inversión inicial en tubería y mayor horas de servicio Criterios Hidráulicos:

18

Utilizar tubería de 2” representa una conducción a mayor presión, implica mayor control hidráulico Utilizar tubería de 2” Limita la capacidad de bombear el caudal sólo hasta 12,5 horas Utilizar tubería de 3” representa una conducción a menor presión, implica menor control hidráulico Utilizar tubería de 3” Permite tener capacidad de bombear el caudal durante 20,5 horas. Con lo anterior se escoge para la captación de agua cruda:

MATERIAL P.V.C.

TUBERIA DIAMETRO Ø 3”

RDE 32,5

CAUDAL LPS 4,34

ELECTROBOMBA CABEZA - CONEXION MTS 8 TRIFASICA

19

7.2

DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

7.2.1 CONDICIONES DEL DISEÑO La capacidad de la PTAP es de 0,00343 m3/s. Y se define de la siguiente manera: Un Desarenador para tratar un caudal de 0,00343 m3/seg cada uno. Un (1) Floculador hidráulico de flujo horizontal con tabiques para 0,00343 m3/seg Un Sedimentador para tratar un caudal de 0,00343 m3/seg cada uno. Cuatro (4) Filtros de lecho doble autolavantes y caudal de 0,0011 m3/seg cada uno. Los caudales de diseño se relacionan así: CAUDAL (m3/s) 0,00343 0,0011

(m3/día) 296,35 98,78

La temperatura mínima del agua que se considera para los cálculos hidráulicos es de 20°C, con los siguientes parámetros: Peso específico: 998,23 kgf/m3 Viscosidad absoluta: 1,03 x 10-4 kgf. s/m2 Viscosidad cinemática: 1,01 x 10-6 m2/s Descripción básica de los componentes Antes de los procesos del tratamiento de potabilización, se incluyen las estructuras de Cámara de Llegada y Desarenación. Cámara de Llegada La conducción de agua cruda descarga en una cámara que tiene como finalidad amortiguar la energía residual y permitir la entrada a los desarenadores con flujo tranquilo y uniforme. La cámara está provista de una pantalla perforada intermedia y de compuertas para el lavado y de admisión a los desarenadores.

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Desarenadores Se proyecta un desarenador de flujo horizontal de 0,00343 m3/s. Estructura hidráulica o mezclador hidráulico Se proyecta una “CANALETA PARSHALL”, que permite producir el resalto de régimen turbulento para la mezcla rápida y coagulación. Canal de agua coagulada, Luego de la “CANALETA PARSHALL” continua un canal en donde se facilita la coagulación y sirve de aproximación del agua coagulada al floculador. La estructura está provista de un desagüe a cada costado, compuerta lateral ϕ 2”. Para las labores periódicas de limpieza. Floculador Se proyecta un floculador tipo hidráulico de flujo horizontal con tabiques en placa plana de asbesto – cemento para 0,00343 m3/s, El tiempo de detención consecuente con la calidad del agua es de 15 minutos. Cada canal de floculación está provista de un tabique deflector que induce el flujo horizontal alejándose y regresando Para el desagüe de la unidad de floculación se proyecta una compuerta de ϕ 4” Sedimentador Se proyecta para un caudal nominal de 0,00343 m3/seg. Con una zona de sedimentación de tasa con placas inclinadas de asbesto cemento 0,01 m de espesor y 60° de inclinación con la horizontal. Como sedimentador de alta tasa, la carga superficial de diseño es de 150 m3/m2/día. El agua que entra por los orificios asciende a través de las placas hasta la superficie para su recolección por medio de dos canaletas en concreto y perfil de aluminio movible, para su nivelación exacta y descarga libre posterior en el canal de recolección final de repartición a los filtros. Recolección y descarga de lodos La evacuación de los lodos que se depositan en el fondo son direccionados mediante una tolva longitudinal a un canal inferior de 0,20 m x 0,20 m de sección transversal hasta su descarga mediante válvula de mariposa de ϕ 6”.

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Canal de repartición del agua sedimentada en los filtros El canal de repartición a los filtros recibe el agua sedimentada y alimenta a una batería compuesta por cuatro (4) filtros a través de sus válvulas de mariposa de admisión. Sobre el costado interior del canal de entrada a los filtros, se proyectan un (1) vertedero rectangulares por encima del nivel máximo del agua en el canal de repartición, para evacuar en condiciones fuera de control los represamientos que se puedan presentar, si no se lavan a tiempo los filtros. Filtración El sistema de filtración proyectado consiste en filtros rápidos de gravedad, tasa variable, autolavantes, lechos doble de arena y antracita. Según la estructura general de la Planta de Tratamiento, se proyectan un (1) módulo de 0,00343 m3/s, con cuatro (4) filtros. Drenaje y Lechos Filtrantes y de Soporte Drenaje El sistema de drenaje, por filtro, estará conformado por viguetas prefabricadas –tipo V invertida- de concreto reforzado, cada vigueta tendrá orificios de ϕ ¾” Lecho de soporte El lecho de soporte se diseña de grava, de 0,30 m de espesor, con diámetros variables de 1” a 1⁄12”. Lecho filtrante Constituido por un lecho dual de arena y antracita. La primera de 0,25 m de espesor, con Tamaño Efectivo de 0,50 mm y Coeficiente de Uniformidad (CU) de 1,50. La segunda (antracita) de 0,50 m de espesor, Tamaño Efectivo de 0,80 mm y CU de 1,50. Salida del agua filtrada Los filtros están provistos de una cámara individual que comunica a través de un orificio de paso con el canal de interconexión, común a los cuatro (4) filtros que entrega a la cámara de aplicación del cloro por medio de un vertedero rectangular. La cresta de los vertederos estará formada tablones machihembrados que se colocarán de acuerdo con las necesidades de operación.

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Desinfección La desinfección del agua filtrada se realizará con hipoclorito de calcio en solución acuosa que se aplicará en la cámara donde vierte el agua filtrada.

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7.2.2 CÁLCULOS HIDRÁULICOS DE LA PTAP-C.C.

7.2.2.1 CALCULOS DE LA CÁMARA DE LLEGADA Se proyecta una cámara de sección rectangular como estructura de entrega de la conducción de agua cruda Ø 3” PVC RDE 32.5. La tubería entra ahogada para evitar turbulencias, disipar la energía residual de la conducción y formar un flujo uniforme y tranquilo hacia el desarenador. Se asume un tiempo de 60 seg para llenar la cámara Volumen = 0,00343 m3/seg x 60 seg Volumen = 0,2058 m3 Se asume ancho de entrada 0,5 m, implica una sección de 0,4116 m2 Se asume longitud de 1 m, implica una altura de 0.41 m Pantalla de distribución (entrada) Se ubica a 0,20 m de la entrada de la cámara, equivalente a L/5. Su altura es de 0,4 m y la velocidad de paso a través de los orificios se fija en 0,10 m/s para no crear perturbaciones en la zona de decantación. Área de orificios: A = 0,00343/0,10 = 0,0343 m2 Entonces con orificios de ϕ 2” (0,00202 m2) se requieren 17 orificios, pero por simetría serían 4 hileras horizontales de 4 orificios un total de 16 orificios. Recalculamos la velocidad  0,00202 x 16 = 0,03232 m2  Vel= 0,00343/0,03232 Vel = 0,10 m/s  aceptable Se proyecta un válvula 4” para la evacuación y lavado de la cámara Dimensiones internas adoptadas de la Cámara de entrada: Largo = 1,00 m Ancho = 0,5 m Profundidad = 0,5 m

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7.2.2.2 CALCULOS DEL DESARENADOR Se diseña un Desarenador para 0,00343 m3/s previendo que bajo circunstancias de mantenimiento o imprevistos técnicos salga de servicio. Velocidad de sedimentación Ecuación básica: Vs = [g (ρs – ρa)/(18 u)] d2 Vs: velocidad de sedimentación (cm/s) = v0 g: aceleración de la gravedad = 981 cm/s2 ρs: peso específico de la arena = 2,65 ρa: peso específico del agua = 0,99823 µ: viscosidad cinemática a 20º (cm2/s) = 0,0101 d: diámetro de la partícula crítica (cm) = 0,01 cm V0 =

981/18 x [(2,65 – 0,99823)/ 0,0101] 0,012

V 0=

0,89 cm/s (vertical)

Según estudios hidráulicos se asume Número de Hazen Para remoción del 75% Vs/ V0 = 3 Profundidad útil del desarenador (adoptada): 2,3 m Tiempo de sedimentación: Tdh = H/ V0 = 230 cm /0,89 cm/seg Tdh = 258,4 seg  4,3 min Período de Retención Hidráulico (PRH) = Número de Hazen x Tdh PRH = 3 x 258,4= 775,2 seg12,9 min Volumen del tanque V = PRH x Q = 775,2 x 0,00343 = 2,65 m3 Área superficial As = V/H = 2,65/2,3 = 1,15 m2

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Dimensiones del tanque Relación Longitud: Ancho = 5: 1 As = L x Ancho > 5 veces ancho = largo As = 5 ancho x Ancho 1,15 = 5 x (ancho)2 Ancho = 0,48 m  0,5m Largo = 5 x 0,5 = 2,5 m  As = 2,5 x 0,5 = 1,25 m2 Recalculando con dimensiones reales Área superficial As = V/H  V = H x As V = 2,3 x 0,5 x 2,5 = 2,875 m3 V = PRH x Q  PRH = V/Q PRH = 2,875/0,00343 = 838,1 seg Período de Retención Hidráulico (PRH) = Número de Hazen x Tdh PRH = 3 x Tdh  Tdh = PRH/3 Tdh = 838,1/3 = 279,3 seg  4,6 min

Velocidad horizontal máxima VHM = 20 vs = 20 x 0,89 = 17,8 

= 17,89 cm/seg

Velocidad de resuspensión VR = [(8 k d g/f)( ρS - ρ)]1/2 = [(8 x 0,04 x 0,01 x 981/0,03) x 1,65]1/2  VR = 13,14 cm/s 

= 0,13 cm/seg

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Velocidad horizontal real Vhr =

Q/(A x H) = 0,00343/(1,25 x 2,30)

Vhr =

0,119 cm/s  Velocidad horizontal real menor que VHM y VR  cumple

Carga sobre el Vertedero de salida El caudal esta dado por la siguiente ecuación Q = CLHv)3 / 2 Donde; C: Coeficiente de descarga del vertedero (c=1.84) L: Longitud del vertedero (m). Q: Caudal de diseño del vertedero (m3/s). Hv: Carga sobre el vertedero (m). Hv=[Q/CL]2 / 3

Entonces la carga o la altura de la lámina de agua sobre el vertedero a la salida es: H = [0,00343/(1,84 x 0,5)]2/3 = 0,02 m ≈ 2 cm Velocidad en el vertedero: V = 0,00343/(0,5 x 0,02) = 0,34 m/s < 0,6 m/seg >>cumple Depósito de lodos Con una pendiente del 5% transversal hacia el centro de la placa de fondo, se conforma el depósito de lodos, equivalente al 30% del total calculado para la desarenación. Desagüe de lodos Se proyecta una compuerta lateral ϕ 6” para evacuar los lodos periódicamente. Caudal máximo instantáneo El caudal máximo que puede evacuarse por la compuerta de ϕ 6” para una altura de lámina de agua en la cámara de 1,5 m es: Q = 0,6 x A (2gh)1/2 = 0,6 x 0,018 (19,62 x 1,5)1/2 = 0,05 m3/seg,

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El caudal que se puede evacuar Q= 0,05 m3/seg, es un caudal mayor que el caudal de diseño= 0,00343 m3/seg. Dimensiones internas adoptadas para el Desarenador Ancho: 0,5 m Longitud útil: 2,5 m Profundidad útil: 2,3 m 7.2.2.3 CALCULOS DE LA MEZCLA RÁPIDA Como estructura para la mezcal Rápida se plantea la construcción de una canaleta PARSHALL, teniendo en cuenta que la velocidad del flujo aumenta en la sección de aproximación y pasa por la profundidad crítica al comienzo de la garganta, creando un salto hidráulico en el cual se puede usar como sistema de mezcla. Acorde con la siguiente tabla,

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Dimensiones de la Canaleta PARSHALL: Se escoge la primera canaleta con W- garganta de 7,6 cms D- ancho de entrada 25,9 cms, C- ancho de salida 17,8, longuitud desde D hasta C, 91,4 cms. Canal de agua coagulada Después de la salida de la canaleta se proyecta un canal permite completar la mezcla rápida y estimula la formación de microflóculos antes de entregar al floculador. Sección del canal Caudal: 0,00343 m3/s Altura de la lámina de agua = 0,08 m (adoptado) Ancho: 0,18 m 0,00343 Velocidad del flujo: v = ----------------- = 0,23 m/s < 0,6 m/seg >>cumple 0,18 x 0,08 Velocidad baja que permite la formación de floc. Pérdida de carga en el recorrido (n x v)2 hf = ----------- x L R4/3 n = 0,011 (canal de concreto) v = 0,23 m/s A = 0,18 x 0,08 = 0,014 m2 P = 0,18 +0,16 = 0,28 m R = 0,05 m L = 2,70 m (0,011 x 0,23)2 hf = ---------------------- x 2,70  0,001 m 0,054/3 Dimensiones internas adoptadas para el canal de agua coagulada Ancho: 0,18 m Longitud útil: 2,7 m Profundidad útil: 0,2 m

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7.2.2.4 CALCULOS DEL FLOCULADOR Distribución Del Agua Coagulada El canal de distribución de flujo hacia cada floculador se proyecta para el caudal total 0,00343 m3/s. En este caso el agua accede del canal de agua coagulada al floculador por un vertedero de rectangular de 0,08 m de ancho, que descargan en la primera cámara del floculador Con la longitud del vertedero, 0,08 m se establece la altura de la lámina de agua a la entrada: Q = 1,84 L H3/2  H = [0,00343/(1,84 x 0,08)]2/3 = 0,08 m Se verifica la relación para que la descarga sea libre en el floculador. La relación entre la altura de la lámina sobre el vertedero y altura de caída al floculador debe ser menor que 2. Se adopta una caída de 0,10 m. Entonces se tiene: H 0,08 ---- = --------- = 0,8 menor que 2(aceptable) P 0,10 Admisión a los floculadores Para el caudal de 0,00343 m3/s, se proyecta con la modalidad de floculación hidráulica con tabique. La entrada a la floculación se prevé con vertedero de sección rectangular útil de 0,08 m de altura x 0,08 m de ancho. Se verifica el gradiente de velocidad instantáneo: Área: 0,0064 m2 Radio Hidráulico: RH: 0,02 m Gradiente de velocidad Se verifica el gradiente de velocidad en el canal, el cual debe ser inferior a 100 s-1, n x γ1/2 x V3/2 G = --------------------μ1/2 x R2/3 30

Donde: n = coeficiente de rugosidad de Manning = 0,011 γ = peso específico del agua (20°C) = 998,23 kgf/m3 μ = viscosidad absoluta (20°C) = 1,03 x 10-4 kgf x s x m2 R = radio hidráulico = 0,02 m V = velocidad = 0,23 m/s 0,011 x (998,23)1/2 x (0,23)3/2 G = ---------------------------------------- = 94,7 s-1 (aceptable) [1,03 x 10-4]1/2 x (0,05)2/3 Tipo de Floculador Hidráulico El diseño se realiza para FLOCULADOR HIDRAULICO DE FLUJO HORIZONTAL. Teniendo en cuenta que en el floculador hidráulico de flujo horizontal la masa de agua recorre el canal conformado entre los tabiques haciendo giros de 180º al final de cada uno de ellos, se asume para el caso una velocidad pequeña y tiempo de detención corto, debido a que en los giros aumenta la velocidad y de esta forma poder lograr espaciamientos entre tabiques de mayor amplitud. Cálculo hidráulico de la zona de Floculación con flujo Horizontal Tiempo de detención asumido: 15 minutos Velocidad asumida: 0,1 m/seg De acuerdo con esto la longitud de la zona de floculación corresponde a L = 0,1 x 15 x 60  L = 90 mts Ahora las secciones de los tabiques A = Q/v = 0,00343/0,1  A = 0,03 m2 Usando como tabiques placas planas de asbesto cemento de 2,4 m x 0,6 m, se asume un borde libre de 0,1 m y profundidad del floculador de 0,3 m Con la profundidad de la lámina de agua de 0,1 m, entonces los espaciamientos entre tabiques serán: Esp = 0,03/0,1 Esp = 0,3 mts 31

El espacio entre la pared y el tabique será 1,5 x 0,3 = 0,45 m El ancho del tanque será = 2,40 mts (lámina asbesto-cemento) +0,45 = 2,85 mts Con la zona de floculación y el ancho del floculador se calcula el número de tabiques N = 90 / 2,85 = 31 separados cada 0,3 mts El largo de la zona sería = N x esp = 31 x 0,3 = 9,3 mts Incluyendo el espesor de los tabiques de 0,01 m, las Dimensiones internas adoptadas para el floculador Ancho: 2,85 m Longitud útil: 9,61 m Profundidad útil: 0,30 m

Cálculo de las Pérdidas de Carga y Gradientes de velocidad Pérdidas de Carga En los floculadores de flujo horizontal, las pérdidas de carga total Hf = H1 + H2 se producen por: H1 = cambio de dirección, turbulencia, ensanchamiento y contracción de de las secciones son a la carga de velocidad y ésta dada por la ecuación: H1 =

KNv2 2g

Donde:

K = cte empírica, varía entre 2 y 4 N = número de tabiques V= velocidad promedio del flujo

H2 = la fricción en los tramos rectos, y ésta dada por la ecuación: H2 = (vn)2 x L R4/3 Donde:

n = coeficiente de fricción – manning R = radio hidráulico

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La pérdida de carga H1 es la que predomina representa hasta el 70 % del total de las pérdidas Teniendo en cuenta que por ser un floculador de una sola zona, la tabla presenta los valores de perdidas por velocidad y longitud

Gradiente de velocidad GEn términos de potencia disipada se calcula como en el caso de los mezcladores mecánicos G = (P/µ) ½ Donde:

P = ( hf) t0  = Peso especifico del agua t0 = Tiempo nominal de detención µ = Viscosidad absoluta

P = ( hf) = 4,81* 103 = 5.34 gr-cm  t0 15*60 seg-Lt

G = 20 seg-1

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Con gráfica 3-1 del CEPIS le corresponde para la potencia unitaria disipada calculada un gradiente G = 20 seg-1, Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y 100 seg-1 Para el lavado del floculador se proyecta una compuerta lateral Ø 6” 7.2.2.5 CALCULOS DEL SEDIMENTADOR Se asume sedimentador de alta tasa con placas planas inclinadas 60º y carga de sedimentación 150 m3/m2-dia. Área superficial de sedimentación, para Caudal = 0,00343 m3/seg  296,352 m3/día Área = 296,352/ 150  1,97 m2 Se afecta con un 3% por estructura de soporte y grosor de placas Área = 1,16 x 1,03 = 2,03 m2

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Longitud de la zona de placas L= As / ancho  2,03/ 1,2 = 1,69  1,7 m Ajuste de la longitud por la inclinación de las placas L= 1,7 / sen(60º)  1,95  2,0 m Ajuste de longitud para viga intermedia de soporte de placas  0,3 m Por lo que L = 2,3 m Longitud para acceso sin zona de sedimentación L1= 1,0 m Longitud de la estructura 3,3 m Chequeo del número de Reynolds Se calcula con la siguiente expresión: Donde:

NR = (V0 *e)/ 

V0 – velocidad de caída E = espaciamiento de placas : viscosidad cinemática (cm2/s) = 0,0101

Velocidad de caída, V0 = 150/sen(60º) = 173,205 m/día  0,2004 cm/seg NR = (0,20047*5)/0,0101 = 100 < 280 (el valor asegura flujo laminar para partículas floculentas) Carga superficial equivalente Vsc =

Sc * Vo______ Sen(Ø) + L cos(Ø)

donde:

Sc - cte = 1 para places planas Vo - carga superficial horizontal L - Longitud equivalente (Alto/espesor placa)

Vo = 296,352/(2,3*1,2) Vo = 107,37 m3/m2-día L = 60/5 = 12 Vsc =

1 * 107,37___ Vsc = 20,66 m3/m2-día; valor menor a la mitad de la Sen(Ø) + L cos(Ø) carga superficial horizontal

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El tiempo de detención Td será: Td = distancia/ V0

 Td = 60/0,2004  Td = 299seg  4,99 min

Repartición del agua floculada en el sedimentador El agua floculada entrará a través de un conducto central inferior, de sección circular a ubicado longitudinalmente en el sedimentador. Calculado con Ø4”  la velocidad en el ducto 0,42 m/seg, Calculado con Ø6” con área de 0,0182 m2,  velocidad en el ducto 0,18 m/s, Se escoge Ø6”, condición que minimiza el rompimiento y sedimentación de los flóculos en el fondo del conducto. El conducto está provisto de orificios laterales que realizan finalmente la distribución, por debajo de los módulos de alta tasa. Gradiente en la entrada del ducto Área del ducto = 0,0182 m2 Perímetro mojado: P = 0,478 m Radio hidráulico: RH = 0,03 m f = 0,034 Viscosidad cinemática (20°C): μ = 1,01 x 10-6 m2/s Velocidad: v = 0,18 m/s G = [(f x v3)/ (8 x RH x μ)]1/2 G = [(0,015 x 0,183)/ (8 x 0,03 x 1,01 x 10-6)]1/2 = 28,6seg-1  aceptable, Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y 100 seg-1 Orificios para la distribución del caudal en el sedimentador La longitud útil del conducto para localizar los orificios debajo de la zona de las placas es de 2,3 m. En este tramo se proyectan 5 orificios de Ø 2” cada 0,46 m por cada lado del ducto es decir 10 orificios en total. Área total de orificios: A = 10 x 0,00202 = 0,0202 m2 Velocidad real: v = (0,00343/0,0202) = 0,16 m/s Gradiente de velocidad: G = [(f x v3)/(8 x RH x)]1/2 36

De donde : f = 0,034 (coeficiente de la fórmula de Darcy – Weisbach) RH = 0,0202/0,15 = 0,126 m G = [(0,034x 0,163)/(8 x 0,126 x 1,01 x 10-6)]1/2 = 11,6 s-1, Valor aceptado pues se encuentra entre 10 Y 100 seg-1 La pérdida de carga en los orificios mediante: ΔH = _1_____ x_Q2______ 2g C2 x A2 C (coeficiente) = 0,74 ΔH = _ 1__ _ x _(0,00343)2______ = 2,6 milímetros  perdidas no apreciable 2(9,81) (0,74)2 x (0,0202)2 Recolección de agua sedimentada Se asume: Canaleta central a lo largo de la zona de alta tasa con sección 0,3m alto x 0,2m ancho, la cual estará por los costados perforada a la mitad de la altura por 18 orificios de ؾ” espaciados 0,12 m de centro a centro a cada lado de la canaleta. La altura del agua al inicio de la canaleta (ho), se calcula con la ecuación para canales rectangulares. Q = 1,375 b ho3/2 → ho = [0,00343/(0,3 x 0,2)]2/3 = 0,14 m El valor hallado es menor que la mitad de la altura de la canaleta, lo que garantiza flujo libre en los orificios. Diámetro de los orificios de recolección Para determinar el diámetro de los orificios de recolección se adopta la carga sobre los orificios, h = 0,05 m. Número de orificios: 18 (adoptados) Área de los orificios: A = ____Q______ = __0,00343 _______ = Cd (2g h)1/2 0,7(19,62 x 0,05)1/2

0,00494m2

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0,00494 Área por orificio: Ao = ---------------- = 2,744 x 10-4 m2 18 Diámetro: d = 0,0186 m ≈ ¾” pulgada Se adoptan 18 orificios ϕ¾ cada 0,12 m de centro a centro a cada lado de la canaleta. La pérdida de carga en los orificios mediante: ΔH = _1_____ x_Q2______ 2g C2 x A2 C (coeficiente) = 0,74 ΔH = _ 1__ _ x _(0,00343)2______ = 0,041 m  4,1 cms 2(9,81) (0,74)2 x (0,00513)2

Se verifica la relación para que la descarga sea libre en el canal de entrada a los filtros. La relación entre la altura de la lámina sobre el vertedero y altura de caída al canal debe ser menor que 2. Se adopta una caída de 0,10 m. Entonces se tiene: H ho 0,10 ---- = --------- = --------- = 1 < menor que 2(aceptable) P 0,10 0,10 Profundidad del Sedimentador Se adopta una profundidad total de 3,0 m, según la siguiente distribución de arriba hacia abajo: Altura (m) Borde libre 0,30 Altura de la canaleta de recolección 0,30 Altura entre la parte inferior de la canaleta y la parte superior de las placas de sedimentación 0,40 Longitud vertical de los módulos: 0,60 Espacio libre por debajo de las placas hasta el ducto de agua floculada 0,30 Altura de ducto del agua floculada hasta inicio de tolva O,40 Altura de la tolva de lodos 0,50 38

Altura canal recolección de lodos Profundidad total

0,20 3,00

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