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Trabajo Individual Fase 2 Actividad 3: Diseño Tanque Imhoff

Por Jorge Elías Ruiz Martínez Código 5074349 Grupo: 358038_17

Curso: Diseños De Plantas y Equipos en Ingeniería Ambiental Código 358038A_288

Presentado a: Héctor Leónidas Brown

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD CEAD Barranquilla ECAMPMA 1-04-2016

1. Identificación de los datos a tener en cuenta Estudiante

Población de Diseño

Dotación Neta (L/habitantes/día

N° 1 Jorge Elías Ruiz Martínez

785 Personas

506

2. Ejercicio a desarrollar Proyectar el tratamiento primario con tanque Imhoff, para una población de diseño como se indica en la tabla para cada estudiante. El aporte de conexiones erradas estimada en 0,25 L/s.Ha, el aporte por infiltración es de 0,13 L/s.Ha. En un área proyectada de 7,8 Ha, y el coeficiente de retorno de 0,9. 3. Diseño del Tanque Imhoff Siguiendo el Manual Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS 2000, Calcule los caudales así: a. Calcule el caudal domestico Qd,

Donde Pd=Población de diseño DN=Dotación neta CR=Coeficiente de retorno

b. Calcule el caudal por infiltración Qf,

Donde Ap=Area proyectada Inf=Aportes por filtración

c.

Calcule el caudal de conexiones erradas Qce,

Donde CE=Aporte por conexiones erradas

d. Calcule el Caudal medio QM sumando los anteriores así,

e. Halle el caudal Máximo QMH. Donde F= el factor según la fórmula de flores en función de la población (

(

f.

)

(

)

)

Se proyectaran dos tanques imhoff, cada uno con la mitad del caudal medio, por tanto el caudal de diseño QD es:

Teniendo en cuenta los apuntes de (Chaux 2012), se tiene presente lo siguientes, Unidad de sedimentación: g. Asumiendo una carga superficial de sedimentación css de 25 m3 /m2/día, debe hallarse el Área superficial As.

Nota: El caudal de diseño debe estar en unidades de m3 /día. Asumiendo una sección de sedimentación rectangular y una relación 2:1 para L con respecto a b, se tiene que L=2b, se hallan los valores de L y b, que son la longitud y el ancho de la sección.

√

√

h. Para hallar la altura de sedimentación hs se usa la relación,

i.

Se calcula el volumen total del canal de sedimentación.

j.

Ahora se calcula el volumen de sedimentación para un tiempo de retención hidráulica (trh) de 2 horas., ( )

Nota: Si el volumen del canal es menor al volumen de sedimentación ( 𝑇 < ) entonces se debe adicionar una sección rectangular encima, como se indica a continuación, k. Se halla el volumen adicional así

l.

Calculo de la altura para la adición rectangular h*

Diseño zona de entrada: m. Se asume X= 50cm y se halla el área superficial total AT, (( ) ) ((

)

)

n. Se halla el área de ventilación y se chequea que este entre (15 a 30) % del área total (X se asume en mínimo 45 cm), (

)

𝑇 Diseño zona de lodos: o. Con una tasa r de 30 L/persona, se calcula el volumen de digestión, Nota: Recuerde que cada tanque sirve a la mitad de la población de diseño. Son 785 personas, como es la mitad es igual a 393 personas

El espacio hasta la zona de lodos h4 se estima entre (30 a 90) cm, sin embargo 30cm es un valor muy pequeño, se recomienda 60cm. p. Calcular la altura de la tolva de lodos ht, para lo cual se asume un fondo cuadrado de 40 cm de lado (( ((

( (

q. Calcular el volumen de la tolva así,

)) )

) )

)

( (

(

√ )

(

√

)

r. Donde A1 es el área de la parte superior de la tolva y A2 el área del fondo de la tolva. ((

(

(

)) )

s. Si el volumen de la tolva es menor que el volumen de digestión ( T< agrega la altura hd

(

t.

), se

)

Halle la profundidad total del tanque HT, considerando el borde libre BL de 0,45m y la abertura final del fondo del canal de sedimentación de 0,30m.

(

)

4. Presentación de cálculos y resultados Tabla de resultados Participante No: Población de diseño: Dotación neta: Factor según Flores F:

N°1 Jorge Ruiz M

Área de ventilación Av:

4.46m2

Área total AT:

17.14m2

Volumen de digestión:

11.80m3

Volumen de sedimentación:

25.54m3

785 habitantes

506L/hab.dia

3.58

Caudal de diseño QD:

3.548L/s

Altura de la tolva de lodos ht:

1.18m

Altura de sedimentación hs:

1.852m

Altura hd:

0.22m

Altura de adición en la sedimentación h*:

1.168m

Profundidad total del tanque HT:

5.77m

Dimensiones obtenidas

Bibliografía

Ministerio de Desarrollo Económico, República de Colombia (2000). Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico RAS-2000. Recuperado el 20 de diciembre de 2014, de http://diariodelagua.com/legislacion/ras/ Chaux G. (2012). Apuntes de diseño de tanque Imhoff. Popayán