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Trabajo De Diseño De Plantas Y Equipos En Ingeniería AmbientalUnidad 2Tarea 2 - Diseño de un Tanque ImhoffTutora:Presentado Por:Código:Grupo:Universidad Nacional Abierta y a Distancia (Unad)Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuaria y del Medio Ambiente (Ecapma)Ingeniería AmbientalOctubre – 2019Diseño ...

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Trabajo De Diseño De Plantas Y Equipos En Ingeniería Ambiental

Unidad 2 Tarea 2 - Diseño de un Tanque Imhoff

Tutora:

Presentado Por:

Código:

Grupo:

Universidad Nacional Abierta y a Distancia (Unad) Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuaria y del Medio Ambiente (Ecapma) Ingeniería Ambiental Octubre – 2019

Diseño de un Tanque Imhoff Datos Generales Tabla 1. Datos diferentes para cada participante. Estudiante 2

Población de diseño 865 personas

Dotación neta ((L/habitante. Día) 475

Ejercicio a Desarrollar Proyectar el tratamiento primario con tanque Imhoff, para una población de diseño como se indica en la tabla 1 y en la figura 1, para cada estudiante. El aporte de conexiones erradas estimada en 0,25 L/s Ha (ce), el aporte por infiltración es de 0,13 L/s Ha (Inf). En un área proyectada de 7,8 Ha (Ap), y el coeficiente de retorno de 0,9.

Figura 1. Vista en planta y Vista en corte transversal del tanque Imhoff. Fuente: el autor (2014).

Tabla 2. Pasos para el cálculo del tanque Imhoff. Siguiendo el Manual Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS 2000, se procede de la siguiente forma,

Cálculo de caudales:

1. Calcule el caudal domestico Qd,

Qd =

Pd∗ DN ∗CR =[ L/s ] 86400

(1)

Donde, Pd: 865 Personas DN: 475 (L/habitante. Día) CR: 0,9 86400: Factor de conversión todos los segundos que tiene un día (1 día = 24 horas/día * 60 minutos/hora *60 segundos/minuto).

Qd =

865∗475 L/habitante . día∗0,9 =4,28 L/ s 86400

Q d =4,28 L/s

2. Calcule el caudal por infiltración Qf, Q f =Ap∗Inf =[ L /s ] Donde, Ap: Área proyectada = 7,8 Ha Inf: aportes por infiltración = 0,13 L/s Ha.

Q f =7,8 Ha∗0,13

L Ha=1,014 L/ s s

Q f =1,014 L/s

3. Calcule el caudal de conexiones erradas Qce,

(2)

Q ce= Ap∗CE=[ L /s ]

(3)

Donde, Ap: 7,8 Ha CE: aporte por conexiones erradas 0,25 L/s Ha

Q c e=7,8 Ha∗0,25

L Ha=1,95 L/ s s

Q ce=1,95 L/s 4. Calcule el Caudal medio QM sumando los anteriores así, Q M =Q d +Q f + Q ce Q M =4,28

(4)

L L L +1,014 +1,95 =7,244 L /s s s s Q M =7,244 L/s

5. Halle el caudal Máximo QMH,

Q MH =Q M ∗F

(5)

Donde, F: al factor según la fórmula de flores en función de la población de diseño, F=

F=

F=3,551

Entonces

(

(

3,5 Pd 1000

3,5 865 1000

)

0,1

)

0,1

=3,551

(6)

L Q MH =Q M ∗F=7,244 ∗3,551= 25,72 s Q MH =25,72

6. Se proyectarán dos tanques imhoff, cada uno con la mitad del caudal medio (QM), por tanto, el caudal de diseño QD es:

QD = QD =

QM 2

(7)

7,244 =3,622 L/s 2

Q D =3,622 L/s Teniendo en cuenta los apuntes de (Chaux, 2012), se tiene presente lo siguiente: Unidad de sedimentación: 7. Asumiendo una carga superficial de sedimentación (CSS) de 25 m3/m2/día, debe hallarse el Área superficial (As),

AS =

QD css

(8)

Nota: El caudal de diseño debe estar en unidades de m3/día.

(

)(

3,622 L 60 seg QD = s 1 min

Q D =312,9408

)(

m3 dia

m3 dia AS= =12,52 m 2 25 m 3/m 2/día 312,9408

60 min 1h

)( ) ( 24 h 1 dia

)

−3 3 m 1 x 10 m =312,9408 1 dia dia 3

2

A S =12,52 m

Asumiendo una sección de sedimentación rectangular y una relación 2:1 para el largo (L) con respecto al ancho (b), se tiene que L=2b, se hallan los valores de la sección.

L * b =As … … b= b=

AS 2b

(9)

√ √

2 AS 12,52 m = = √6,26=2,50 m 2 2

b=2,50 m L=2 b=2∗2,50 m=5 m L=5 m 8. Para hallar la altura de sedimentación (hs) se usa la relación, hs 1,5 = b/2 1 h s=

1,5 ∗b 2

(10)

h s 1,5 =h s = b∗1,5 =2,50 m∗0,75=1,9 m = 2 b/2 1 h s=1,9 m 9. Se calcula el volumen total del canal de sedimentación ( ϑT ) expresado en m3,

ϑT =

b∗h s ∗L 2 ϑT =

(11)

2,50 m∗1,9 ∗5=11,9 m 3 2 3 ϑ T =11,9 m

10. Ahora se calcula el volumen de sedimentación ( ϑ ) expresado en m3, para un tiempo de retención hidráulica (trh) de 2 horas, 3

ϑ=Q D∗trh=(m )

=3,622 ϑ

L s

(

∗2 h∗

3 60 0 seg 1h

(12)

)(

)

1 m3 =26,08 m3 /h 1000 L

3

ϑ=26,08 m /h

Nota: Tener cuidado con la congruencia de unidades (pasar el caudal a m3/h). Si el volumen del canal es menor al volumen de sedimentación ( ϑT...