Los desarenadores son estructuras hidráulicas que tienen como función remover las partículas de cierto tamaño que la captación de una fuente superficial permite pasar
Se
utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroeléctricas
(pequeñas), plantas de tratamiento
y en sistemas industriales.
Tipos de desarenadores:
-
Tipo Detritus (son
los más conocidos y utilizados)
-
Tipo Vórtice:
Los
sistemas de desarenación del tipo vórtice se basan en la formación de un vórtice
(remolino) inducido mecánicamente, que captura los sólidos en la tolva central de un
tanque circular. Los sistemas de desarenador por vórtice incluyen dos diseños básicos:
cámaras con fondo plano con abertura pequeña para recoger la arena y cámaras con un
fondo inclinado y una abertura grande que lleva a la tolva. A medida que el vórtice
dirige los sólidos hacia el centro, unas paletas rotativas aumentan la velocidad lo
suficiente para levantar el material orgánico más liviano y de ese modo retornarlo al
flujo que pasa a través de la cámara de arena.
Zona de entrada
Cámara donde se disipa la energía del
agua que llega con alguna velocidad de la captación. En esta zona se orientan las líneas
de corriente mediante un dispositivo denominado pantalla deflectora, a fin de eliminar
turbulencias en la zona de sedimentación, evitar chorros que puedan provocar movimientos
rotacionales de la masa líquida y distribuir el afluente de la manera más uniforme
posible en el área transversal.
En esta zona se
encuentran dos estructuras:
1. Vertedero de exceso: Se coloca
generalmente en una de las paredes paralelas a la dirección de entrada del flujo y tiene
como función evacuar el exceso de caudal que transporta la línea de aducción en épocas
de aguas altas. Si no se evacua el caudal excedente, por continuidad, aumenta el régimen
de velocidad en la zona de sedimentación y
con ello se disminuye la eficiencia del reactor.
Se debe diseñar para evacuar la
totalidad del caudal que pueda transportar la línea de aducción, cuando se de la
eventualidad de tener que evacuar toda el agua presente.
2. Pantalla deflectora: Separa la zona
de entrada y la zona de sedimentación, en ella se realizan
ranuras u orificios, de acuerdo con el diseño, a través de los cuales el
agua pasa con un régimen de velocidades adecuado para que ocurra la sedimentación, no
debe sobrepasar de 0.3m/s. Los orificios pueden ser circulares, cuadrados o rectangulares,
siendo los primeros los más adecuados.
Sus características de régimen de
flujo permiten la remoción de los sólidos del agua. La teoría de funcionamiento de la
zona de sedimentación se basa en las siguientes suposiciones:
Asentamiento sucede como lo haría en
un recipiente con fluido en reposo de la misma profundidad.
La concentración de las partículas a
la entrada de la zona de sedimentación es homogénea, es decir, la concentración de
partículas en suspensión de cada tamaño es uniforme en toda la sección transversal
perpendicular al flujo.
La velocidad horizontal del fluido está por debajo de la velocidad de arrastre de los lodos, una vez que la partícula llegue al fondo, permanece allí. La velocidad de las partículas en el desarenador es una línea recta.
En esta zona se encuentra la siguiente
estructura:
Cortina para sólidos flotantes: Es una
vigueta que se coloca en la zona de sedimentación, cuya función es producir la
precipitación al fondo del desarenador de las partículas o sólidos como hojas y palos
que pueden escapar a la acción desarenadora del reactor.
Zona de lodos
Recibe y almacena los lodos
sedimentados que se depositan en el fondo del desarenador. Entre el 60% y el 90% queda
almacenado en el primer tercio de su longitud. En su diseño deben tenerse en cuenta dos
aspectos: la forma de remoción de lodos y la velocidad horizontal del agua del fondo,
pues si esta es grande las partículas asentadas pueden ser suspendidas de nuevo en el
flujo y llevadas al afluente.
Zona de salida
Esta zona tiene por objeto mantener
uniformemente distribuido el flujo a la salida de la zona de sedimentación, para mantener
uniforme la velocidad.
El tipo de estructura de salida
determina en buena parte la mayor o menor proporción de partículas que pueden ser
puestas en suspensión en el flujo.
Existe una gran variedad de estructuras
de salida, las cuales podríamos clasificar en: vertederos de rebose, canaletas de rebose,
orificios (circulares o cuadrados)
Acueducto
veredal Santa Elena
El caudal máximo diario es de 14.52 l/s,
las dimensiones del desarenador son: Ancho: 1.20m, largo: 4.80m, Profundidad, 2.20m.
Las
obras de derivación:
Desarenadores de la planta de tratamiento de aguas residuales de San Fernando
Para retirarla se cuenta con tres desarenadores tipo vórtice de forma circular (uno de reserva) con
6 metros de diámetro.
El agua ingresa tangencialmente
y el material pesado se concentra en el
fondo, de allí es bombeado hasta el lugar destinado para su lavado.
Para el bombeo hay dos bombas (solo una trabaja)
· Diseño
patentado Greeley and Hanse y Cía
Colombiana de Consultores SA Tamaño
mínimo: Malla 100
· Caudal:
Normal 1.8m3/s à
Máximo 3.6m3/s
Se produce 1m3/día de arena
Según
los manuales de los desarenadores, estos deben funcionar durante ciclos pero se encontró
que estos se atascaban, por esto se opto en operarlos continuamente