12. TANQUES DE SEDIMENTACION

12.1 Introduccion

El agua procedente de riachuelos y grandes manantiales contiene normal- mente particulas en suspension. ya que la turbulencia de loscaudales puede remo- ver arcilla, limo, arena e incluso pequenas piezas de grava. Tales particulas trans- portadas en el flujo pueden dar al agua una apariencia sucia y un sabor no apete- cible y tambien contribuyen sustancialmente a l a erosion del tubo PAD. Pero, s i se deja reposar el agua tranquilamente en un tanque durante algun tiempo, muchas de estas particulas en suspension pueden hundirse y asentarse en el fon- do del tanque. Este proceso se llama sedimentacion y se realiza en tanques de se- dimentacion, especialmente disenados para este fin.

Para todos los sistemas que usan riachuelos como fuentes de abastecimien- to, asi como para aquellos manantiales donde el agua es visiblemente sucia o tur- bia, se deberia construir tanques de sedimentacion. Este capitulo presentara los procedimientos tecnicos para e l diseno de instalaciones de sedimentacion adecua- das para un sistema.

12.2 Velocidad de asentamiento

Cuando el agua cargada de sedimento se deja reposar tranquilamente sin ninguna tubulencia, las particulas en suspension tenderan a hundirse bajo la in- fluencia de la gravedad. Las velocidades comunes de asentamiento para las di- versas particulas se dan a continuacion:

Tipo de Particula . D ihet ro (mm) Velocidad de Asentamiento (cmlmin)

Arena gruesa

Arena mediana 0.50 0.25

Arena fina

Arena muy fina

Lodo

Lodo fino

Arcilla

Las particulas mas pequeflas (ej. la arcilla fina o l a bacteria) o no se asientan o tienen un indice de asentamiento insignificante.

Tomando como base la informacion precedente, se puede calcular que un periodo de asentamiento de aproximadamente 20 minutos permitiria que algu- nos limos finos y otras particulas mas grandes se asienten fuera de las capas SU-

periores del agua en el tanque de sedimentacion. Esta agua limpia de la superfi- cie se retira y se canaliza dentro de la tuberia.

12.3 Tiempo de retencion

El periodo de tiempo durante e! cual el agua permanece en e l tanque de se- dimentacion para permitir el asentamiento se llama el tiempo de retencion. La cantidad de tiempo de retencion requerida depende de varios factores: Cantidad de caudal, cantidad de particulas en suspension y sus tamanos, el area de l a SU-

perficie de agua en e l tanque, la presencia de un tanque reservorio aguas abajo (si el sistema requiere uno). Un tanque reservorio permitira alrededor de 10 ho- ras de tiempo de asentamiento tranquilo por noche, de manera que tal sistema no requiere un tanque de sedimentacion tan grande.

Tiempos de retencion recomendados:

Manantiales limpios, pequenos : no requieren tanque de sedimenta- cion'

Sistemas con reservorios : 15 - 20 minutos

Sistemas sin reservorios : 60 minutos, minimo

- Sin embargo, la bocatoma debe tener una camara de asentamiento con el tamizado prescrito, como se trato en el capitulo 11.5 y 11.6.

DIMENSIONES EN CENTIMETROS

COMUNIDAD kLx+

u u

)E FUENTE

LAVADERO

REBOSE

ENTRADA

JNlON FG

GLOBO 7

SALIDA n

FIGURA 12-1

TANQUE DE SEDIR4ENTACION RECOMENDADO

12.4 Capacidad

Cuando se ha seleccionado el tiempo de retencion, puede calcularse la ca- pacidad requerida del tanque de sedimentacion:

C = Q x T donde: C = capacidad (litros) Q = caudal (LPS) T = tiempo de retencion (segundos)

12.5 Especifiuciones del tanque

Las dimensiones del tanque de sedimentacion pueden adaptarse de tal m e do que puedan acomodarse a cualquier ubicacion que se les designe, pero en d diseno se deben incorporar ciertas caracteristicas:

Relacion L M . La relacion longitud/ancho del area de la superficie del agua deberia ser por lo menos 4. Esto permite que la turbuiencia inicial de descarga se aminore.

Profundidad del agua: La profundidad del agua es mejw entre 75100 cm.

Entrada: La descarga del caudal dentro del tanque sera distri- buida de la forma mas pareja posible cruzando e l ancho de la n i t a del agua. La profundidad de la descarga debera ser aproximada- mente a medio camino entre l a su- perficie y el piso del tanque, como se muestra en la figura 12-2. El tu- bodebeserde FGde 1"ode11/2", con un segmento con perforacio- nes hecho de un tubo PAD mas grande. Para regular e l flujo se ne cesita una valvula de globo.

Salida: La salida debe ser di- senada para recolectar justo la capa de agua que esta en la superficie, partiendo del cruce total del ancho de l a ruta del agua. La forma'mas sencilla de llevar esto a cabo es con una cuneta de recoleccion, como se ilustra en la figura 12-3. La tuberia de salida tiene que ser de tubo FG, de acuerdo a l caudal:

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FIGURA 12-2

DETALLES DE ENTRADA

I FIGURA 12-3 DETALLES DE CUNETA DE RECOLECCION