UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

INGENIERIA DE AGUAS Y MEDIO AMBIENTE

(508)

INFORME: SEDIMENTACION

DOCENTE: ING. JUDITH CHALEN

ALUMNA: XIOMARA BARREZUETA TORRES

GRUPO: MARTES

AÑO LECTIVO

2014 - 2015

Objetivo: Verificar la eliminación gradual de solidos suspendidos (SS) en el

seno de un líquido.

Marco Teórico

Sedimentación

Se trata de una operación de separación sólido-fluido en la que las

partículas sólidas de una suspensión, más densas que el fluido, se separan de

éste por la acción de la gravedad. Es una operación controlada por la

transferencia de cantidad de movimiento.

En algunos casos, como cuando existen fuerzas de interacción entre las

partículas y éstas son suficientemente pequeñas (suspensiones de tipo

coloidal), la sedimentación natural no es posible, debiendo antes proceder a

la floculación o coagulación de las partículas.

Sedimentación libre

Se produce en suspensiones de baja concentración de sólidos. La interacción

entre partículas puede considerarse despreciable, por lo que sedimentan a

su velocidad de caída libre en el fluido.

Sedimentación por zonas

Se observa en la sedimentación de suspensiones concentradas. Las

interacciones entre las partículas son importantes, alcanzándose

velocidades de sedimentación menores que en la sedimentación libre. La

sedimentación se encuentra retardada o impedida. Dentro del sedimentador

se desarrollan varias zonas, caracterizadas por diferente concentración de

sólidos y, por lo tanto, diferente velocidad de sedimentación.

Tamaño de las partículas

Si las partículas tienen la misma dimensión el tamaño lo específica cualquier

lado de la misma. En el caso de que sean partículas irregulares, es decir,

tengan una dimensión más grande que otra, su tamaño se determina tomando

en cuenta la "segunda dimensión" principal más grande.

Igualmente, se puede utilizar el llamado "Diámetro promedio equivalente"

(Dp,e), que se define como, el diámetro de una esfera que tiene la misma

relación volumen-superficie de la partícula real; estos es:

Al igual que la forma lo que busca la ecuación es la semejanza que tiene la

partícula con una de forma regular a la que si se le puede medir el diámetro directamente.

Sedimentación floculenta

Se presenta cuando la velocidad de asentamiento de las partículas aumenta

a medida que descienden hacia el fondo del tanque. Los flóculos cambian su

forma y tamaño apreciablemente en regiones sometidas a altos gradientes

de velocidad.

Practicas

Datos de sedimentación por zonas

Altura Tiempo

100 23,57

200 10,22

300 8,54

400 7,25

500 6,11

600 4,43

700 3,25

800 2,2

900 0,26

Sedimentación floculenta con el equipo piloto

Datos del equipo

Altura= 2 m

Diámetro= 0.2 m (20 cm)

Tiempo de residencia = 1.5 h

Velocidad ascensorial (factor de carga) = 2 m/h

Volumen = 62.83 lt

Procedimiento

1. Preparación de la muestra

2. Prender la bomba y abrir las válvulas de pazo

3. Llenar la columna

4. Recolección de la muestras, para las válvulas #7,8,9,10,11

5. Recolección de las muestras de las válvulas # 4,5,6

6. Accionar el cronometro medir a los 5,10,20, 30, 40, 50, 60,75,90

7. Tomar 200 ml de muestra, de los cuales 100 ml es para determinar

los sólidos suspendidos.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 5 10 15 20 25

Altura Vs. Tiempo

Etapa conificadora

Decantacion

Desolacion

Compresion

A

B

C

D

Datos de sedimentación laboratorio

Tabla # 1

Tiempo (min)

0.3 m 0.6 m 0.9 m 1.2 m 1.5 m

5 220 243 258 273 283

10 195 220 239 254 268

20 175 195 213 232 248

30 160 179 197 216 230

40 146 165 182 200 216

50 135 154 172 187 202

60 125 142 160 176 191

75 113 130 146 160 175

90 112 129 142 157 170

Tabla # 2

Tiempo (min)

0.3 m % SS que quedan

% SS separados

5 220 73.33 26.67

10 195 65 35

20 175 58.33 41.67

30 160 53.33 46.67

40 146 48.67 51.33

50 135 45 55

60 125 41.67 58.33

75 113 37.67 62.33

90 112 37.33 62.67

TABLA #2

%de SS que quedan = (SS/SS0)*100

SS0 = 300 gr de carbonato de calcio

%de SS que quedan = (220/300)*100=73.33

%SS separados = 100-%SS que quedan

%SS separados = 100- 73.33 = 26.67

Tiempo

(min)

0.3

m

%SS Que

quedan %SS Separados

5 220 73.33 26.67

10 195 65 35

20 175 58.33 41.67

30 160 53.33 46.67

40 146 48.67 51.33

50 135 45 55

60 125 41.67 58.33

75 113 37.67 62.33

90 112 37.33 62.67

Tabla # 3

Tiempo (min)

0.6 m % SS que quedan

% SS separados

5 243 81 19,00

10 220 73,33 26,67

20 195 65,00 35,00

30 179 59,67 40,33

40 165 55,00 45,00

50 154 51,33 48,67

60 142 47,33 52,67

75 130 43,33 56,67

90 129 43,00 57,00

Tabla # 4

Tiempo (min)

0.9 m % SS que quedan

% SS separados

5 258 86 14,00

10 239 79,67 20,33

20 213 71,00 29,00

30 197 65,67 34,33

40 182 60,67 39,33

50 172 57,33 42,67

60 160 53,33 46,67

75 146 48,67 51,33

90 142 47,33 52,67

Tabla # 5

Tiempo (min)

1.2 m % SS que quedan

% SS separados

5 273 91 9,00

10 254 84,67 15,33

20 232 77,33 22,67

30 216 72,00 28,00

40 200 66,67 33,33

50 187 62,33 37,67

60 176 58,67 41,33

75 160 53,33 46,67

90 157 52,33 47,67

Tabla # 6

Tiempo (min)

1.5 m % SS que quedan

% SS separados

5 283 94,33 5,67

10 268 89,33 10,67

20 248 82,67 17,33

30 230 76,67 23,33

40 216 72,00 28,00

50 202 67,33 32,67

60 191 63,67 36,33

75 175 58,33 41,67

90 170 56,67 43,33

Grafica

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

% S

S. re

mo

v.

Tiempo (min)

% SS. Vs. Tiempo

0,3 m

0.6 m

0.9

1.2

1.5

Tabla # 7 Porcentajes de solidos removidos

% SS 0.3 m 0.6 m 0.9 m 1.2 m 1.5 m

5 1.1 1.6 2.1 3.4 4.5

10 2.1 4.5 6.4 8.8 11.0

20 4.1 9.4 14.8 20.1 23.4

30 8.4 17.2 26.8 34.0 42.3

40 17.5 32.9 45.8 57.8 69.2

50 36.9 54.0 69.5 - -

60 65.0 - - - -

Tabla # 8 Velocidad de Sedimentación (altura: 1,5 m)

% SS

T (min)

Velocidad de sedimentación (m/h)

90/t

5 4.5 20.0

10 11.0 8.2 20 23.4 3.8

30 42.3 2.1 40 69.2 1.3

Grafica

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Alt

ura

(m

)

Tiempo (min)

Perfil de sedimentacion a dif. % SSR

5%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Tabla # 9

Grafica

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

% S

S re

mo

v. T

ota

les

T. retenc.

T. retenc. Vs % SS remov. totales

Tabla # 10 SS totales removidos en función del tiempo de retención

Tiempo de retención (min)

% SS removidos totales

4,5 16,3

11,0 22,1 23,4 33,1

42,3 42,8 69,2 51,3

Tabla # 11 % SS removidos en función del factor de carga

T (min) Velocidad de sedimentación

(m/h)

Factor de carga

(m3/m2 día)

% SS removidos

totales

5 20,0 480,0 16,3

10 8,2 196,4 22,1 20 3,8 92,3 33,1

30 2,1 51,1 42,8 40 1,3 31,2 51,3

Grafica

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

% s

s re

mo

v. T

ota

les

factor de carga (m3/m2 d)

Factor de carga Vs % SS remov. totales

Tabla # 12 % de partículas con velocidad menor que la de sedimentación (% ss no

removidos), en función de la velocidad de sedimentación.

T (min) Velocidad de sedimentación

(m/h)

% SS removidos

totales

% SS removidos (100-%SS remov.)

4,5 20,0 16,3 83,7 11 8,2 22,1 77,9

23,4 3,8 33,1 66,9 42,3 2,1 42,8 57,2

69,2 1,3 51,3 48,7

Grafica

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

% p

arti

cula

s n

o r

em

ov.

veloc. sed. (m/h)

Veloc. sedim. Vs % particulas no remov.