Pu Sedimentacion

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL

TEMA:

PRUEBA DE CLARIFICACIÓN

PROFESOR: 

ING. HUAMÁN JARA, Vicente Javier 

ESTUDIANTE: 

ALVINO GRANADOS, Katherine

PRUEBA DE CLARIFICACIÓN I 1. Objetivos Generales -

Experimentalmente se deberá demostrar el efecto de la sedimentación de partículas clase I, llamadas también partículas discretas.

-

Se verificará la correlación del trabajo experimental con las fórmulas teóricas referidas a la sedimentación de partículas clase I.

2. Fundamento Teórico ¿Qué es SEDIMENTACIÓN? Sedimentación es la separación de las partículas suspendidas más pesadas que el agua mediante la acción de la gravedad. - Es una de las operaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento de aguas residuales. - Se utiliza esta operación para la eliminación de arena, de materia particulada en el tanque de decantación primaria, de los flóculos químicos cuando se emplea la coagulación química, etc. En la mayoría de los casos, el propósito fundamental es obtener un efluente clarificado. 

En ingeniería Sanitaria, el término sedimentación, tiene un significado más limitado, y es utilizado para describir la sedimentación por acción de la gravedad de las partículas sólidas dentro de una masa líquida, normalmente agua.

Las partículas en suspensión sedimentarán en la masa líquida, en cuatro formas diferentes, dependiendo de la concentración de los elementos en suspensión y de las propiedades floculentas de las partículas. El efecto o resultado de estos factores sobre un régimen de sedimentación, se aprecian en la siguiente figura. La manera en que las partículas que tienen poca tendencia a flocular (chocan unas con otras) sedimentan en una suspensión diluida, es identificada como Clarificación “CLASE I”.

Si la partícula flocula, el régimen de sedimentación en una suspensión diluida es identificado como Clarificación “CLASE II”.

          [   ]

    Constantes para Esferas b

N

24 18.5 0.44

1 0.6 0

Re < 1.9 1.9 a 500 500 a 200,000

Curva de análisis de de velocidades de sedimentación para partículas no floculentas en sedimentación.

Fracción de las  partículas con  velocidades  menores a las  establecidas 

Velocidad de  sedimentación 

Para una tasa de clarificación dada Q donde:

Q = Vt0A Aquellas partículas que tienen velocidades de sedimentación Vt completamente.



Vto, serán removidas

Tales partículas constituyen 1  – Xo del total original en el liquido clarificado.

    La fracción de peso removida de partículas que tienen velocidades Vt /Vt0)dx. La remoción total de un líquido clarificado por eso, sea:

 Vt0 , será

   ( )∫   



 (Vt

3. Equipos y materiales   

1 columna de sedimentación. 1 juego de tamices. 1 microscopio.

4. Metodología del experimento -

-

De la parte del tamizado del laboratorio de granulometría para medios filtrantes, se coge el peso retenidos de las mallas #30, #50 y #100 que corresponden a las partículas discretas. Se peso 3 paquetes de 5 gramos por cada peso de malla seleccionada. Se midió las dimensiones de la unidad de sedimentación, para hallar posteriormente su volumen. Se midieron los tiempos de caída para cada muestra de arena, para luego determinar la tasa de sedimentación.

Echando arena de las mallas #30, 50 y 100



Del experimento anterior (del tamizado) seleccionamos las arenas del tamiz N° 30, 50 y 100.



Separar 3 paquetes de 5 gramos cada una de los tamices antes mencionados.



Para hacer uso de la columna de sedimentación habrá que llenarla con agua dejando 5cm de superficie libre.



Se medirá la velocidad de sedimentación de cada muestra de arena utilizando la columna de sedimentación, para ello se dejará caer la muestra de arena desde la superficie del agua y se determinará el tiempo de sedimentación. Posteriormente determinar la tasa de sedimentación.



Se tabulará las velocidades halladas y se determinará la velocidad promedio para la muestras, teniendo en consideración todas las muestras efectuadas.



Se determinará la forma y tamaño de las partículas de cada malla (N° 30, 50 y 100) observándolas a través de un microscopio con ayuda de un micrómetro.

5. Cálculos y resultados Dimensiones del sedimentador: 

H = 2.70 metros

 D = 6” = 0.1524 metros

Entonces el volumen será:

           Tiempos de caída:

Malla 30 Malla 50 Malla 100

t1 (s)

t2 (s)

t3 (s)

T prom (s)

V sed (m/s)

V sed (cm/s)

-

31.40

32.98

32.19

0.084

8.4

47.59

39.87

48.36

45.27

0.060

6

123.76

103.10

107.9

111.5867

0.024

2.4

Velocidad de sedimentación (V sed) de cada muestra:

    Malla

N° 30

Tiempo de Tiempo Velocidad de sedimentación promedio de sedimentación (s) sedimentación (m/s) (s) -

32.19

0.084

45.27

0.060

111.5867

0.024

31.40 32.98

N° 50

47.59 39.87 48.36

N° 100

123.76 103.10 107.9

 Determinación de tamaño y forma de las partículas. Partícula de la malla N° 30

50x = 0.385mm

62x = 0.477 mm

Partícula de la malla N° 50

28x=0.215 mm

45x = 0.346mm

Partícula de la malla N° 100

14 x = 0.108mm

42x = 0.323 mm

13x 0.1mm

6. Conclusiones -

Con el microscopio se pudo observar que todas las muestras poseen forma irregular. El tamaño de las partículas de la malla #30 están entre 0.38 a 0.47 mm El tamaño de las partículas de la malla #50 están entre 0.21 a 0.34 mm El tamaño de las partículas de la malla #100 son de 0.108 mm Las partículas más pesadas se encuentran en la malla N° 30, ya que tiene mayor velocidad de sedimentación.

V100 < V50 < V30 -

Las partículas menos pesadas son las que se encuentran en la malla N° 100. Observamos que la partícula cuyo tiempo de sedimentación es mayor es aquella que se encuentra en la malla N° 100. Pues son las menos pesadas. Las partículas de la malla N° 30 tienen menor tiempo de sedimentación.

7. Bibliografía -

Ingeniería de aguas residuales; Tratamiento, vertido y reutilización – Metcalf & Eddy.

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Procesos unitarios – Ing. Otto Rosasco Gerkes