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Title: Evaluación del sistema de lavado de los desarenadores Convencional y Dufour mediante el cálculo de volumen muerto a través de modelos hidráulicos
Author: Castro Cárdenas, Andrés Felipe
Olivares Calderón, Manuel Antonio
Rozo Muñoz, Oriana Valery Vanessa
Email autor: andres.castroc@campusucc.edu.co
manuel.olivaresc@campusucc.edu.co
oriana.rozom@campusucc.edu.co
Issue Date: 15-Jun-2019
Advisor / Validator: Novoa Castro, Alejandro
Keywords: Desarenadores
Almacenamiento de lodos
Sistema de lavado
Resume: Los acueductos son sistemas que permite el transporte de agua en forma de flujo continuo desde un lugar de captación (bocatoma) hasta un punto de consumo distante (poblado). En medio este recorrido se presenta algunas obras que permiten el tratamiento del líquido para que este sea apto para el consumo humano. Un elemento que constituye un tratamiento primario, pero necesario para realizar un proceso de purificación adecuado son los desarenadores los cuales tienen como función decantar el material granular (superior a 200 micras) proveniente de la fuente y retenerlo momentáneamente en la una área denominada almacenamiento de lodos, a fin de evitar que ingresen partículas al canal de aducción o la PTAP (Planta de Tratamiento de Agua Potable) y la obstaculicen creando serios problemas, disminuyendo así la capacidad hidráulica de la planta. Una vez los sedimentos han alcanzado la cota máxima de almacenamiento de lodos es necesario realizar el mantenimiento del sistema, pero es en este punto donde se presenta el principal inconveniente ya que el sistema de lavado con el que cuenta estos dispositivos suele ser ineficiente llegando al punto de ser necesario una remoción manual del material presente en el fondo de la estructura. Es de este modo que al notar esta falencia se presenta la idea de realizar la evaluación del sistema de lavado de los desarenadores convencional y Dufour. Para el desarrollo de esta evaluación se realizaron los modelos hidráulicos de los tipos de desarenadores que tenemos como objeto de estudio ya que al observar el comportamiento de estos, a partir de las leyes de similitud, podremos conocer las condiciones que se presentarán en los prototipos, es decir, la estructura en de dimensiones reales. Para abordar la temática, este trabajo de investigación se estructuró en cinco (5) capítulos, los cuales son Capítulo I: Generalidades, donde se introduce al tema analizando el problema hallado, definiendo para su resolución un objetivo general, varios específicos. Capítulo II: Marco Teórico Teorico, aquí se contemplan algunas consideraciones teóricas convenientes para el abordaje de la misma. Capítulo III: Marco Metodológico, se pauta la metodología que será empleada para el desarrollo de la investigación Capítulo IV: Desarrollo del Pruebas y cálculos, el cual consiste en aplicar la metodología de desarrollo para alcanzar el objetivo general. Capítulo V: Resultados y Conclusiones, donde se exponen las conclusiones obtenidas a lo largo de la investigación y las recomendaciones.
Abstract: The aqueducts are systems that allow the transport of water in the form of a continuous flow from a collection point (intake) to a point of distant consumption (populated). In the middle of this tour some works are presented that allow the treatment of the liquid so that it is suitable for human consumption. An element that constitutes a primary treatment, but necessary to carry out an adequate purification process, is the desarenadores, whose function is to decant the granular material (more than 200 microns) from the source and momentarily retain it in an area called sludge storage. , in order to prevent particles entering the adduction channel or the PTAP (Drinking Water Treatment Plant) and hinder it creating serious problems, thus decreasing the hydraulic capacity of the plant. Once the sediments have reached the maximum level of sludge storage, it is necessary to carry out the maintenance of the system, but it is at this point that the main drawback is presented since the washing system used by these devices is usually inefficient reaching the point if necessary, a manual removal of the material present in the bottom of the structure. It is in this way that when noticing this shortcoming, the idea of carrying out the evaluation of the washing system of the conventional and Dufour sanders is presented. For the development of this evaluation, hydraulic models were made of the types of grit we have as an object of study, since by observing the behavior of these, based on similarity laws, we will be able to know the conditions that will be presented in the prototypes, that is, the structure in real dimensions. To address the issue, this research work was structured in five (5) chapters, which are Chapter I: Generalities, where the subject is introduced analyzing the problem found, defining a general objective for its resolution, several specific ones. Chapter II: Theoretical Theoretical Framework, here some convenient theoretical considerations for the approach of the same are contemplated. Chapter III: Methodological Framework, the methodology that will be used for the development of the research is outlined Chapter IV: Development of Tests and calculations, which consists of applying the development methodology to achieve the general objective. Chapter V: Results and Conclusions, where the conclusions obtained throughout the investigation and the recommendations are exposed.
Table Of Contents: Lista de Tablas -- Lista de Ilustraciones -- Lista de Graficas -- Lista de Fotografías -- Resumen – Abstract -- Introducción -- 1. Generalidades del Proyecto -- 1.1. Planteamiento del Problema -- 1.2. Justificación -- 1.3. Objetivos -- 1.3.1. Objetivo General -- 1.3.2. Objetivos específicos -- 2. Marco Teórico -- 2.1. Captación -- 2.2. Desarenador -- 2.3. Planta de Tratamiento de Agua Potable 2.4. Red de Distribución -- 2.5. Clases de Desarenadores -- 2.5.1. En función de su operación -- 2.5.1.1. Desarenadores de lavado continúo. -- 2.5.1.2. Desarenadores de lavado discontinuos (intermitente). -- 2.5.2. En función de la velocidad de escurrimiento. -- 2.5.2.1. De baja velocidad. -- 2.5.2.2. De alta velocidad -- 2.5.3. Por la disposición de los Desarenadores -- 2.5.3.1. En serie. -- 2.5.3.2. En paralelo -- 2.6. Tipos de Desarenadores -- 2.6.1. Desarenador convencional -- 2.6.2. Desarenador Dufour. -- 2.7. Zonas del desarenador -- 2.7.1. Cámara de aquietamiento. -- 2.7.2. Entrada al desarenador. -- 2.7.3. Zona de sedimentación -- 2.7.4. Salida del desarenador. -- 2.7.5. Almacenamiento de lodos. -- 2.8. Especificaciones de diseño -- 2.8.1. Periodo y caudal de diseño -- 2.8.2. Número de unidades -- 2.8.3. Paso directo --2.8.4. Relación longitud ancho -- 2.8.5. Profundidad mínima y máxima -- 2.8.6. Profundidad de almacenamiento de lodos y pendiente de placa de fondo. -- 2.8.7. Periodo de retención hidráulica. -- 2.8.8. Carga hidráulica superficial. -- 2.9. Teoría de sedimentación -- 2.9.1. Stokes -- 2.9.2. Hazen -- 3. Marco Metodológico -- 3.1. Diseño -- 3.2. Enfoque -- 3.3. Procedimiento -- 4. Cálculos -- 4.1. Dimensionamiento del Desarenadores -- 4.1.1. Parámetros de sedimentación. -- 4.1.1.1. Velocidad de Sedimentación -- 4.1.1.2. Tiempo que tarda la partícula en llega al fondo. -- 4.1.1.3. Periodo de retención hidráulica. -- 4.1.1.4. Volumen del tanque. -- 4.1.1.5. Área superficial. -- 4.1.1.6. Dimensiones del tanque para la relación L/B=4:1 -- 4.1.1.7. Velocidad -- 4.1.2. Elementos del desarenador -- 4.1.2.1. Vertedero de salida -- 4.1.2.2. Pantalla de salida. -- 4.1.2.3. Pantalla de entrada -- 4.1.2.4. Almacenamiento de lodos -- 4.1.2.4.1. Desarenador convencional. -- 4.1.2.4.2. Desordenador tipo Dufour. -- 4.1.2.5. Cámara de aquietamiento. -- 4.2. Evaluación de los sistemas de lavado -- 4.2.1. Desarenador convencional -- 4.2.2. Desarenador tipo Dufour -- 5. Resultados y Conclusiones -- 5.1. Análisis de Resultados -- 5.2. Conclusiones – Bibliografía – Anexos – Símbolos -- Ensayo de Laboratorio -- Materiales y equipo -- Proceso
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Villavicencio
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Castro Cárdenas, A. F., Olivares Calderón M. A. y Rozo Muñoz O. V. V. (2019). Evaluación del sistema de lavado de los desarenadores Convencional y Dufour mediante el cálculo de volumen muerto a través de modelos hidráulicos (tesis de pregrado). Universidad Cooperativa de Colombia, Villavicencio. Recuperado de http://repository.ucc.edu.co/handle/ucc/11252
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