FH y Sedimentador

Integrantes FRANCISCO BALLESTAS MOLINA – 2012215006 DAVID DE LA ROSA NAVARRO - 2012215016 DILBERTO RADA DIAZ – 2013115070 LUIS RIASCOS ESCAÑO – 2012215066

Presentado a INGENIERO SANITARIO ALVARO CASTILLO MIRANDA

20

INTRODUCCIÓN:

Una Planta de tratamiento de agua, es una estructura diseñada para tener como finalidad la potabilización del agua, de tal forma que sea apta para el consumo humano. Este proceso de potabilización consiste en liberar el agua de micro organismos y contaminantes químicos; de esta manera se obtiene un agua pura que servirá para ser consumida por el hombre. Entre los procedimientos para la potabilización, se contempla el paso del agua con el coagulante aplicado, por un Floculador Hidráulico de Flujo

Diseño de: Floculador Hidráulico de Flujo Horizontal y Sedimentador

Horizontal, el cual cumple con un diseño que proporcione al agua un gradiente de velocidad, donde se genera la turbulencia necesaria para la creación de flóculos. Éstos, luego de salir del Floculador Horizontal, continúan su recorrido a un Sedimentador que forja un proceso de decantación en el agua, con el fin de poder separar el agua de las partículas que la contaminan. En el presente informe se da a conocer el diseño de una planta de tratamiento ubicada en la ciudad de El Copey, en el departamento de Cesar que cuenta con

Santa Marta – Magdalena, Universidad del Magdalena, Facultad de Ingeniería Plantas de tratamiento, Grupo 1

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

una población de 38446 habitantes, que requieren un caudal de Q=220 lt/s. Específicamente el diseño de los elementos anteriormente mencionados. Es importante resaltar que los criterios para el diseño de esta planta, son regidos por el RAS 2000.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

FLOCULADOR HIDRULICO DE FLUJO HORIZONTAL:

Para la Planta de tratamiento, además de poder implementar el Floculador Alabama, se cuenta con la opción de hacer un Floculador de Flujo Horizontal. Para el último caso, el diseño está constituido por seis floculadores; cada Floculador cuenta con un mismo diseño, el cual está dividido por cuatro secciones en donde se necesitan diferentes Gradientes de Velocidad para lograr la correcta formación y estabilidad de los flóculos. Cada sección cuenta con un Gradiente de Velocidad diferente, como se muestra a continuación: Sección 1 2 3 4

Gradiente(1/ s) 68,392 53,928 45,007 34,704

CALCULOS: La planta cuenta con un caudal de

m3 220 lps=0,22 s

 Número de Floculadores. La selección del número de floculadores se realiza teniendo en cuenta que el caudal máximo con el que trabaja de manera óptima un Floculador de Flujo Horizontal está en un rango de (40-50) LPS. Se asume un # Floculadores de 6.

Qf =caudal de cada floculador=

Qf =0,03667

Qt = ¿ floculadores

0,22

m s

3

6

m3 =36,67 Lps s

 Tiempo de Retención. El tiempo de Retención debe estar entre (20-30) minutos, Según el RAS 2000. Para el cálculo se asume un tiempo de 20 minutos. El tiempo de Retención para cada sección queda de la siguiente manera:

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

Sección 1 2 3 4

Tiempo de Retención(m in) 2 4 6 8

Tiempo de Retención (S) 120 240 360 480

Ya con los tiempos definidos, e empiezan los cálculos requeridos para hallar los parámetros pertinentes de cada sección, como se realiza a continuación:

PRIMERA SECCIÓN  Velocidad del agua a través del tanque. La velocidad del agua debe estar en un rango de (0,2-0,6) 2000.

Se asume una velocidad de 0,4666666667

m s

 AREA. El área de la primera sección estará dada por

A=

Qf = V

m3 0,03667 s 0,4666666667

m s

=0,079 m2

 Longitud de recorrido del agua

V=

d1 t

d 1=V .t=0,4666666667

m s

.120 s = 56 m

Asumiendo un B= 4 m y un h= 0,3 m

A=b.h

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

Qf =V . A

m s

, Según el RAS

20

A 0,079 m2 b= = =0,262 m h 0,3 m  Número de tabiques.

d 1 56 m ¿ Tabiques= = =14 tabiques para la primera sección . B 4m  Longitud de la primera sección. Et = Espesor del tabique. Se asume un espesor del tabique de 0,015 m L= (# tabiques x b) + (# tabiques x Et) L = (14x0,262 m) + (14x0,015 m) = 3,877 m  PERDIDAS DE ENERGÍA. POR CAMBIO DE DIRECCIÓN+ENSANCHAMIENTO Y CONTRACCIÓN (

h1 ¿: h1 =

KN∗v 2 , donde: 2g

k = constante empírica que varía de (1,5-4) V=velocidad media del flujo N= # de tabiques. Se asume un K de 3.

0,4666666667

m s

¿ ¿ ¿2 ¿ h1=3 x 14∗¿

= 0,467 m

POR FRICCIÓN EN TRAMOS RECTOS (MANNING)

h2=(

vn R

2 3

2

) ∗L , donde:

n=0.013; coeficiente para cemento. R= radio hidráulico. Pm= perímetro mojado. L= longitud del recorrido Pm= (2x 0,3 m)+0,262 m = 0,862 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

h2 :

20

A 0,079 m2 R= = =0,091m P 0,862 m 0,4666666667 h2=(

m x 0,013 s

(0,091 m)

ht =h1 +h2 =¿

2 3

2

) ∗¿ 56 m = 0,050

0,467 m + 0,050 m = 0,517 m

 Gradiente de Velocidad.

√

γ∗h f G= µ∗t

926,26∗0,517 1 =¿ 68,392 −4 S 8,53∗10 ∗120 ¿ √¿

El gradiente medio de velocidad debe estar entre (20-70)

1 S

según el RAS 2000; por tanto, Cumple. SEGUNDA SECCIÓN

 Velocidad del agua a través del tanque. La velocidad del agua debe estar en un rango de (0,2-0,6) 2000. Se asume una velocidad de 0,4

m s

 AREA. El área de la segunda sección estará dada por

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

Qf =V . A

m s

, Según el RAS

20

3

m 0,03667 Qf s 2 A= = =0,092 m V m 0,4 s  Longitud de recorrido del agua

V=

d1 t

d 1=V .t=0,4

m s

.240 s = 96 m

Asumiendo un B= 4 m y un h= 0,3 m

A=b.h A 0,092 m2 b= = =0,306 m h 0,3 m  Número de tabiques.

d 1 96 m ¿ Tabiques= = =24 tabiques para lasegunda sección . B 4m  Longitud de la segunda sección. Et = Espesor del tabique. Se asume un espesor del tabique de 0,015 m L= (# tabiques x b) + (# tabiques x Et) L = (24x0,306 m) + (24x0,015 m) = 7,694 m  PERDIDAS DE ENERGÍA. POR CAMBIO DE DIRECCIÓN+ENSANCHAMIENTO Y CONTRACCIÓN (

h1 ¿: KN∗v 2 , donde: h1 = 2g k = constante empírica que varía de (1,5-4) V=velocidad media del flujo N= # de tabiques Se asume un K de 3.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

0,4

m s

¿ ¿ ¿2 ¿ h1=3 x 24∗¿

= 0,588 m

POR FRICCIÓN EN TRAMOS RECTOS (MANNING)

h2=(

vn

h2 :

2

) ∗L , donde: 2

R3 n=0.013; coeficiente para cemento.

R= radio hidráulico. Pm= perímetro mojado. L= longitud del recorrido Pm= (2x 0,3 m) +0,306 m = 0,906 m

A 0,092 m2 R= = =0,1012 m P 0,906 m

h2=(

m 0,4 x 0,013 s (0,1012 m)

ht =h1 +h2 =¿

2 3

2

) ∗¿ 96 m = 0,055 m

0,588 m + 0,055 m = 0,643 m

 Gradiente de Velocidad.

√

γ∗h f G= µ∗t

926,26∗0,643 1 =¿ 53,928 −4 S 8,53∗10 ∗240 ¿ √¿

El gradiente medio de velocidad debe estar entre (20-70)

según el RAS 2000; por tanto, Cumple.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

1 S

20

TERCERA SECCIÓN

 Velocidad del agua a través del tanque. La velocidad del agua debe estar en un rango de (0,2-0,6) 2000. Se asume una velocidad de 0,3555555556

m s

 AREA. El área de la tercera sección estará dada por

Qf =V . A

3

A=

Qf = V

0,03667

m s

0,3555555556

m s

=0,103 m

2

 Longitud de recorrido del agua

V=

d1 t

d 1=V .t=0,3555555556

m s

.360 s = 128 m

Asumiendo un B= 4 m y un h= 0,3 m

A=b.h A 0,103 m2 b= = =0,344 m h 0,3 m  Número de tabiques.

d 1 128 m ¿ Tabiques= = =32 tabiques parala tercera sección. B 4m

 Longitud de la segunda sección.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

m s

, Según el RAS

20

Et = Espesor del tabique. Se asume un espesor del tabique de 0,015 m L= (# tabiques x b) + (# tabiques x Et) L = (32x0,344 m) + (32x0,015 m) = 11,481 m  PERDIDAS DE ENERGÍA. POR CAMBIO DE DIRECCIÓN+ENSANCHAMIENTO Y CONTRACCIÓN (

h1 ¿: KN∗v 2 , donde: h1 = 2g k = constante empírica que varía de (1,5-4) V=velocidad media del flujo N= # de tabiques. Se asume un K de 3.

0,3555555556 ¿ ¿ ¿2 ¿ h1 =3 x 32∗¿

m s = 0,619 m

POR FRICCIÓN EN TRAMOS RECTOS (MANNING)

h2=(

vn

2

) ∗L , donde: 2

R3 n=0.013; coeficiente para cemento.

R= radio hidráulico. Pm= perímetro mojado. L= longitud del recorrido Pm= (2x 0,3 m)+0,344 m = 0,944 m

A 0,103 m2 R= = =0,1093m P 0,944 m

h2=(

m 0,3555555556 x 0,013 s (0,1093 m)

2 3

2

) ∗¿ 128 m = 0,052 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

h2 :

20

ht =h1 +h2 =¿

0,619 m + 0,052 m = 0,672 m

 Gradiente de Velocidad.

√

γ∗h f G= µ∗t

926,26∗0,672 1 =¿ 45,007 −4 S 8,53∗10 ∗360 ¿ √¿

El gradiente medio de velocidad debe estar entre (20-70)

1 S

según el RAS 2000; por tanto, Cumple.

CUARTA SECCIÓN

 Velocidad del agua a través del tanque. La velocidad del agua debe estar en un rango de (0,2-0,6) 2000. Se asume una velocidad de 0,3

m s

 AREA. El área de la cuarta sección estará dada por

A=

Qf = V

0,03667 m 0,3 s

m s

3

=0,122 m

2

 Longitud de recorrido del agua

V=

d1 t

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

Qf =V . A

m s

, Según el RAS

20

d 1=V .t=0,3

m s

.480 s = 144 m

Asumiendo un B= 4 m y un h= 0,3 m

A=b.h A 0,122 m2 b= = =0,407 m h 0,3 m  Número de tabiques.

d 1 144 m ¿ Tabiques= = =36 tabiques para la cuarta sección . B 4m  Longitud de la segunda sección. Et = Espesor del tabique. Se asume un espesor del tabique de 0,015 m L= (# tabiques x b) + (# tabiques x Et) L = (36x0,407 m) + (36x0,015 m) = 15,208 m  PERDIDAS DE ENERGÍA. 467251 POR CAMBIO DE DIRECCIÓN+ENSANCHAMIENTO Y CONTRACCIÓN (

h1 ¿: KN∗v 2 , donde: h1 = 2g k = constante empírica que varía de (1,5-4) V=velocidad media del flujo N= # de tabiques.

Se asume un K de 3.

0,3

m s

¿ ¿ ¿2 ¿ h1=3 x 36∗¿

= 0,496 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

POR FRICCIÓN EN TRAMOS RECTOS (MANNING)

h2=(

vn

h2 :

2

) ∗L , donde: 2

R3 n=0.013; coeficiente para cemento.

R= radio hidráulico. Pm= perímetro mojado. L= longitud del recorrido Pm= (2x 0,3 m) +0,407 m = 1,007 m

A 0,122 m2 R= = =0,1213 m P 1,007 m 0,3 h2=(

m x 0,013 s

(0,1213 m)

ht =h1 +h2 =¿

2 3

2

) ∗¿ 144 m = 0,036 m

0,496 m + 0,036 m = 0,532 m

 Gradiente de Velocidad.

√

γ∗h f G= µ∗t

926,26∗0,532 1 =¿ 34,704 −4 S 8,53∗10 ∗480 ¿ √¿

El gradiente medio de velocidad debe estar entre (20-70)

según el RAS 2000; por tanto, Cumple.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

1 S

20

SISTEMA DE EVACUACIÓN DE AGUA DEL FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL

S=

A∗√ h 4850∗t

Donde S= Área del orificio de evacuación de agua en

m

2

A= Área superficial del agua contenida en el floculador en

m

2

h= Altura de la columna de agua en m t= Tiempo de evacuación del agua en horas

A=4m∗36,672m=146,688 m

2

h= 0,3m t= 0,5 horas Nota: el tiempo de evacuación de agua es aproximadamente media hora, y el tiempo del lavado del Floculador completo es de 2 horas aproximadamente.

146,688 m2∗√ 0,3 m S= =0,03313m2 4850∗0,5 horas Calculamos un diámetro.

√ √

π 2 4∗S 4∗0,03313 m2 S= ∗D , entonces D= = =0,20538 m=8,08 4 π π Se aproxima a un diámetro comercial. Entonces D = 8” = 0,2032 m, entonces

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

π π S= ∗D2= ∗( 0,2032 )2=0,0324 m2 4 4 Se halla el tiempo de evacuación del agua. 2

A∗√ h A∗√ h 146,688 m ∗√ 0,3 m S= , entonces t= = =0,511horas 4850∗t 4850∗S 4850∗0,0324 m2 Aproximadamente el tiempo de evacuación de agua es de 31 minutos.

PENDIENTE DEL FLOCULADOR HIDRÁULICO DE FLUJO HORIZONTAL

Para el corrector funcionamiento del Floculador, se diseña con una pendiente que permita controlar el nivel del agua, dado que por cada tramo o sección existen perdidas en el transcurso del agua; con la diferencia de cotas entre la entra y salida del floculador se asegura el comportamiento adecuado del agua, el valor de esta pendiente se encuentra promediando las pérdidas de cada sección, este promedio es la pendiente del floculador. Las pérdidas totales en el Floculador fueron de 2,364 m Ht= 2,364m La diferencia de altura de cotas es de 0,591m Y=0,591m La longitud horizontal es de 38,2454m

X =√( 38,25 m ) −( 0,591m ) =38,2454m 2

2

La pendiente es de 1,54%

Y 0,591 m P= = x100=1,54 X 38,2454 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

38,25 m

0,591 m

38,2454 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

SEDIMENTADOR

El Sedimentador, es la estructura de la planta de tratamiento que tiene como finalidad le decantación de las partículas contaminantes, que pueden ser discretas o flocuantes, producto del proceso de floculación previamente aplicado en el agua. Esta decantación se logra pasando el agua por una estructura de placas que propician una velocidad, lo suficientemente lenta, para que las partículas contaminantes caigan por su propio peso en el fondo del Sedimentador, esta parte que recibe el material sedimentado se conoce como Zona de Lodos, produciendo así un líquido sedimentado. Para el presente diseño se calculan las partes de este Sedimentador, teniendo en cuenta que no se presentan los datos de la zona de lodos. La planta contará con 2 sedimentadores, con dimensiones de 5 m de ancho y una longitud de 16,8 m, y tendrá una profundidad de 2,4 m. CÁLCULOS SEDIMENTADOR:

Teniendo en cuenta que se construirán 2 Sedimentadores, se halla el caudal para cada uno de estos de la siguiente forma: Número de unidades: 2 Caudal de la planta: 220 lps Caudal de sedimentador: 110 lps 3

lps∗1 m ∗1 h 3 1000 l m Qs=110 =9504 86400 s día El diseño contara con placas angostas que según el RAS 2000 tendrán una dimensión de 1,20 m de largo y 2,4 m de ancho, y para el sedimentador se utilizaran dos placas unidas, por lo cual el ancho será de 4,8 m. 3

Según el RAS 2000 se asumió un Carga Superficial de

3

dentro del rango opcional de

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

3

m m 120 2 y 185 2 m ∗día m ∗día

.

120

m 2 m ∗día

que está

20

Se procede a hallar el área del sedimentador, que estará dada por la ecuación:

Cs=

Qs As

Siendo: Cs = carga superficial Qs = caudal del sedimentador As = área del sedimentador Entonces: 3

m Qs día 2 As= = =79,2 m 3 Cs m 120 2 m ∗día 9504

As=B∗L Donde B es la base del Floculador y L la longitud, por lo cual tenemos un B= 4,8m y un L=16,5m. Se asumió un ángulo entre

θ=60°

sabiendo que el RAS 2000 permite un ángulo

θ=55° y

θ=60°

.

x

Lu 2,4 m 0,4 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

Siendo X la zona muerta del sedimentador.

1,2 m

cos ( θ ) =

x 1,20

x=1,20∗cos ( 60 )=0,6m

θ=60° x

Lu=L−x Lu=16,5−0,6=15,9m Ep (espesor de la placa de asbesto-cemento) = 1 cm E (distancia entre placas) = 5 cm según el RASS2000 y

cos ( 30 ) =

5+1 Y =6,9282 cm y

Numero de espacios entre placas será igual a Lu/y

N=

15,9 m =229,49 0,069282 m

Por lo cual se toma un numero de espacios de 229. Con esto se tiene

Qe=

Qs , siendo Qe el caudal que pasara entre placas . N

3

m 3 s m Qe= =0,00048035 229 s 0,11

Área entre placas (Ae) = e * B

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

entonces

20

0,24 m

Ae = 0,05m * 4,8m =

2

Velocidad del agua entre placas. 3

m 0,00048035 2 Qe s m Vo= = =0,00200146 2 Ae s 0,24 m Tiempo de detención

t=

Lp = Vo

1,2 m m 0,00200146 s

2

=9,992727 s

Nota: según el RAS2000 el rango para el tiempo de detención esta entre 10 min y 15 min, el tiempo hallado se aproxima a 10 min, por lo cual se puede decir que el tiempo cumple. Se calcula el Reynolds, para saber la turbulencia del agua entre las placas, según el RAS 2000 este no debe ser = Re menor o igual a 500. (preferiblemente menor o igual a 250)

ℜ=

2 e∗V o

2∗0,05∗0,00200146 =

2

m 0,893 x 10 s −6

m s

2

=224,1271

Donde v es la viscosidad cinemática. Nota: El número de Reynolds está cumpliendo.

DISPOSITIVO DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA FLOCUL ADA

Para dar paso al agua a la zona de sedimentación, es necesario una estructura que permita una distribución uniforme del líquido. Se diseña un sistema de recepción y distribución del agua que se compone por un BoxCoulvert que permita una disminución del gradiente de velocidad que trae el agua para evitar la rotura de los floculos por posible turbulencia productor de velocidades elevadas. DISEÑOS BOXCOULVERT (BC)

Un BoxCoulvert es una estructura en concreto en forma de cajón que cuenta con orificios para permitir la salida del agua hacia los decantadores. Para este caso de nuestro sedimentador, se contará con dos de ellos, uno para cada sedimentador. Tiene las siguientes dimensiones: 0,4m*0,4m (sección transversal).

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

 Área del BoxCoulvert 2

Bc=¿ 0,4 m∗0,4 m=0,16 m A¿  Radio hidráulico

R

h=

0,4m =0,1m 4

 Velocidad de entrada al BoxCoulvert Sabemos que:

Bc=¿∗√ 2∗g∗∆ h=Cd∗A Bc∗V Qs=Cd∗A ¿ entonces

V=

Qs Cd∗A Bc

, donde:

Qs= caudal del sedimentador Cd= Coeficiente de contracción = 0,64

Bc=¿ areadel boxcolver A¿ 3

m 0,11 Qs s m V= = =1,07421875 2 Cd∗A Bc 0,64∗0,16 m s  Gradiente en el BoxCoulvert

√

0,005∗V 3 G= γ∗Rh

, donde:

V= velocidad

γ=viscocidad absolutadel agua Rh= radio hidráulico

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

√

3

m 0,005∗(1,07421875 ) s −1 G= =8,5241 s −4 8,53∗10 ∗0,1 Nota: en el diseño se desea que los gradientes de velocidad sean menores a 20, garantizando un flujo de agua calmado, y por ende se evita que se revienten los flocs.  Calculo de los orificios en el BoxCoulvert Datos: Diámetro del orificio =

∅

= 4 pulg. = 0,1016 m (asumido) 2

Área del orificio =

π∗∅2 π∗(0,1016) 2 Ao= = =0,00810732m 4 4

# de orificios= 40 orificios (asumido) Lu= 15,9 m (dato hallado en cálculos anteriores) Separación de orificios = 0,2886 m 3

m 0,11 3 Caudal de orificio = Qs s m Q o= = =0,00275 ¿ de orificios 40 s 3

m 0,00275 Velocidad= Qo s m V= = =0,52999945 2 Cd∗A o 0,64∗0,00810732 m s

Ao 0,00810732 m R h= = Radio hidráulico = premietro mojado 2∗π∗0,1016 2 Bosquejo de orificios

0,2886 m

 Gradiente de orificio

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

2

= 0,0254 m

20

√

3

m 0,005∗(0,52999945 ) s −1 G= =5,8614 s −4 8,53∗10 ∗0,0254 m  Perdidas: En el orificio

Qo Cd∗Ao ¿ ¿ 3 m 0,00275 s 2 0,64∗0,00810732m ¿ ¿ h=¿ En el BoxCoulvert

Qs Cd∗A Bc ¿ ¿ m3 0,11 s 2 0,64∗0,16 m ¿ ¿ h=¿ HT= 0,014317m + 0,05881 = 0,07313177 m Nota: el cálculo de las pérdidas se realizó con el caudal de la planta (220lps) con el fin de saber cuáles son las pérdidas que se generaran cuando uno de los sedimentadores se esté lavando, logrando así que cuando esto pase, el agua no se desborde. HT= 0,2925 m

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

Bosquejo de alturas.

0,4 m

0,5 m z 1,04 m

0,46 m

0,4 m

DISPOSITIVO RECOLECCIÓN AGUA SEDIMENTADA

El sistema de recolección de agua sedimentada está conformado por canaletas dentadas encargadas evacuar el agua sedimentada, donde se realizarán los respectivos cálculos para determinar dimensiones de dicha canaleta que cumpla con la reglamentación de RAS 2000.

CÁLCULOS

Tasa de desborde. Según el RAS

2000

la

m3 m3 6 y 12 horas∗mb horas∗mb

Td=

Qs mb

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

tasa

de

desborde

debe

estar

entre

20

Donde: Qs (caudal de sedimentador) Mb (metros de borde) Ts (tasa de desborde) Dimensiones del sedimentador 16,5 m 4,8 m

m3 s m3 Qs=0,11 ∗3600 =396 s hora hora

12

Se asume un Td de

m3 , horas∗mb

entonces:

3

m 396 Qs hora mb= = =33 mb , donde los metros de canaleta (mc) = 16,5 m 3 Td m 12 horas∗mb

Ahora se asume un Td de

6

m3 horas∗mb

, entonces:

3

m 396 Qs hora mb= = =66 mb , donde los metros de canaleta (mc) = 33 m 3 Td m 6 horas∗mb El diseño contara con canaletas dentadas que seran ubicadas transversalmente, por eso se tendra en cuenta el B= 4,8m en los calculos.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

 Se procede a hallar el rango que determina el numero de las canaletas que necesitara el proyecto.

16,5 m 33 m =3,44 canaletas y =6,88 canaletas 4,8 m 4,8 m Para este caso, el sistema de recoleccion de agua sedimentada, contara con 4 canaletas dentadas, entonces: Numero de canaletas = Nc = 4 Caudal de canaleta =

Qc=

Qs 110lps = =27,5 lps Nc 4

 Especificaciones del RAS 2000

8-14 cm

Mayor a 10cm Mayor a 8cm

B del sedimentador

El diseño de la canaleta dentada es:

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

20

10 cm

6 cm

11,4 cm 13,6 cm

4,8 m

Se procede a hallar el número de vertederos que conformaran la canaleta: Numero de vertedero/cara = 4,8 * 10 = 48 Numero de vertedero/canaleta = 96 3 Qc 27,5 lps −3 m Caudal del vertedero=Qv= = =0,29 lps=0,29∗10 ¿vert /canaleta 96 s

Según el RAS2000, el ángulo del vertedero puede ser de 60° o 90°. Para este caso, el ángulo será:

θ=60° X1

4,1 cm

θ 2

=30°dada La ecuación del vertedero está

Qv =1.32 tan

( θ2 )∗h

2.48

Plantas de Tratamientos, Grupo 1

Lámina 6 cm de agua depende del Qv y de la abertura del vertedero

20

m3 0,29∗10 s −3

Donde Qv =

, entonces h = 4,1 cm, con un borde libre de 1,9

cm, para dar una altura total del vertedero = 6cm.

Se halla el valor de X1:

tan 30 °=

X1 X 1=3,46 cm 6 cm

Entonces la distancia de la abertura del vertedero es 2*X1 = 6,92 cm

 Dimensiones de la canaleta

73∗Qc 23 73∗27,5 23 h=( ) =( ) =13,6 cm b 40 h b

Nota:  En la ecuación de h, el Qc es el lps, y el b, h es en cm.  Según el RAS2000, el b se encuentra entre 20-60cm, para el diseño se escogió un b = 40cm  El valor de h es mayor que 8cm, es decir que está cumpliendo.

Plantas de Tratamientos, Grupo 1