48704511 Ensayo Columna de Sedimentacion

5/7/2018 48704511 Ensayo Columna de Sedimentacion - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/48704511-ensayo-columna-de-sedimentacion 1/3

SEDIMENTACIÓN

Bajo condiciones de aquietamiento, las partículas suspendidas en el agua presentan unatendencia a aglomerarse, situación que también puede obtenerse con la adición dequímicos, fenómeno conocido como sedimentación floculenta o sedimentación tipo II

(Gray, 2004). La sedimentación floculenta tiene lugar cuando la velocidad desedimentación de las partículas aumenta, debido a efectos de coalescencia con otras

partículas (Ramalho, 1996), tal aglomeración va acompañada de cambios en la densidad y en la velocidad de sedimentación o precipitación (Sperling, 2007), tipo de sedimentacióntípica de los sedimentadores primarios, convencionales o asistidos químicamente y en la

parte superior de los sedimentadores secundarios (Figueiredo, 2009).

Como la floculación ocurre a medida que las partículas se dirigen al fondo, lasedimentación aumenta su eficiencia con el aumento de la profundidad y del tiempo, por lo que no se analiza la velocidad de sedimentación de cada partícula, sino que se analizala sedimentación de cada floc (Rodríguez et al, 2007). La figura 1a muestra un esquema deeste tipo de sedimentación, mientras que la Figura 1b esquematiza el fenómeno decoalescencia del floc.

Por no existir un modelo matemático o teórico capaz de representar este tipo desedimentación debido a las diversas variables que la involucran, se deben llevar a caboensayos experimentales para lograr este objetivo. Entre estos ensayos, se encuentran el de floculación ± sedimentación mediante prueba de jarras y el de sedimentación encolumna. Este último es más adecuado, sin embargo no reproduce con fidelidad los

procesos que ocurren al interior de una unidad de sedimentación a escala real, pues setrata de un ensayo estático. De este modo no son considerados algunos fenómenoscomo el de la ruptura del floc en función del caudal, cortocircuitos, resuspensión del lodo,corrientes de densidad, influencia del viento y tasas de operación (Di Bernardo et al, 2002

citado por Figueiredo, 2009).

Esquema sedimentación floculenta Esquema fenómeno de aglomeración

FUENTE: von Sperling, 2007



ENSAYOS DE COLUMNA DE SEDIMENTACION

El ensayo en columnas de sedimentación es llevado a cabo en un cilindro con un anchomínimo de 150 mm para evitar el efecto de rozamiento de las paredes. El cilindro esdotado con puntos de toma de muestras generalmente cada 0.5 m, para garantizar el análisis en todo el fondo del cilindro. (Gray, 2004) .

El AR es rápidamente vertida la columna y mezclada para asegurar una uniformedistribución de partículas al inicio del ensayo. El porcentaje de reducción de sólidos ensuspensión respecto a los determinados para la muestra en su estado inicial, esregistrado para cada tiempo y punto de muestra en la columna (Gray, 2004). La Figura 2amuestra el esquema de la columna de sedimentación y la Figura 2b el montaje típicorealizado en campo.

Para llevar a cabo el análisis de los ensayos en las columnas de sedimentación, sedibujan líneas de igual porcentaje de reducción de SST comúnmente llamadas líneas deisoreducción. Estas líneas también trazan la máxima trayectoria de sedimentación parauna concentración de partículas específica en una suspensión floculenta. El tiempo deretención teórico y la tasa de flujo superficial pueden ser obtenidos de acuerdo a laseficiencias de sedimentación en cada curva generada. Para tener en cuenta lascondiciones en campo, los valores de tasa de flujo superficial y tiempo de retención sonobtenidos a través de la multiplicación del correspondiente valor teórico con factoresentre 0,65 a 0,85 y 1,25 a 1,50 respectivamente (Quassim, 1999).

Esquema columna de sedimentaciónMontaje típico de una columna de

sedimentación

FUENTE: Figueiredo, 2009



METODOLOGIA

La metodología para la realización de los ensayos de sedimentación mediante columnasde sedimentación se describe a continuación, de acuerdo a Metcalf y Eddy (1991), Jordaoy Pessoa (2005) citados por Figueiredo, 2009.

y Adicionar a la columna de sedimentación una mezcla homogénea del aguaresidual.

y Una vez finalizada de llenar la columna de sedimentación, tomar muestra del aguaresidual, que corresponderá a t= 0.

y Tomar de forma simultanea muestras de cada uno de los puntos de la columna desedimentación, de acuerdo a un periodo de sedimentación establecido, de formaque se obtengan diferentes velocidades de sedimentación.

y Determinar SST y/o turbiedad a las muestras recolectadas. Calcule el porcentajede reducción de los parámetros medidos para cada velocidad de sedimentaciónteniendo en cuenta las características de la muestra a t=0. La velocidad desedimentación se determina de acuerdo a la relación H (Altura del punto demuestra): t (Tiempo de sedimentación).

y Registrar los datos obtenidosy Realizar un grafico que relacione la profundidad (eje Y), tiempo de sedimentación

(eje x) y porcentaje de reducción de los parámetros medidos.y Mediante la unión de los puntos con igual eficiencia, generar curvas de

isoreduccion.

El procedimiento para la determinación de los valores de diseño de la tasa de flujosuperficial y el tiempo de retención para un ensayo de columna de sedimentación escubierto por la siguiente ecuación:

nnn

n R R Rhh R R

hh R

hhreducciónde Porcentaje !

1

0

1

21

0

2

1

0

1100 -

Dondeh1, h2 ... hn = Distancia vertical desde la parte alta de la columna al punto medio

entre dos líneas consecutivas de isoreduccion al tiempo de retención deseado.

H 0 = Altura total de la columna de sedimentaciónR 1, R 2 « R n = Curvas consecutivas de isoreduccion (%)

48704511 Ensayo Columna de Sedimentacion

Documents

Transcript of 48704511 Ensayo Columna de Sedimentacion