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• Jeffry Miguel Acero Rodriguez

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INFORME DE LABORATORIO FLOCULADOR MECANICO HORIZONTAL

PRESENTADO POR: CARLOS ANDRES CARDENAS AREVALO

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SANGIL-UNISANGIL SEDE YOPAL FACULTAD DE CIENCIAS NATIURALES E INGENIERÍA INGENIERÍA AMBIENTAL TRATAMIENTO Y POTABILIZACIÓN DE AGUAS SEDE YOPAL – CASANARE 2019

INFORME DE LABORATORIO FLOCULADOR MECANICO HORIZONTAL

CARLOS ANDRES CARDENAS AREVALO

PRESENTADO A: JUAN CARLOS LOZANO SIERRA

INFORME: FLOCULAR MECANICO HORIZONTAL

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SANGIL-UNISANGIL SEDE YOPAL FACULTAD DE CIENCIAS NATIURALES E INGENIERÍA INGENIERÍA AMBIENTAL TRATAMIENTO Y POTABILIZACIÓN DE AGUAS SEDE YOPAL – CASANARE 2019

INTRODUCCION El objetivo de un floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitación lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el crecimiento de los flóculos y su conservación, hasta que la suspensión de agua y flóculos salga de la unidad, estos se clasifican como mecánicos o hidráulicos. Los floculadores mecánicos se distinguen básicamente por el tipo de movimiento giratorio y alternativos u oscilantes requieren una fuente de energía externa para generar movimiento giratorio al eje. El objetivo de este trabajo es la determinación de los parámetros y dimensiones óptimas en la cual opera el floculador mecánico horizontal que se encuentra en el laboratorio. .

MATERIALES Y METODOS MATERIALES   

Metro Floculador Mecánico Horizontal Cámara fotográfica

FLOCULADOR MECANICO HORIZONTAL Dimensiones y Funcionamiento del Floculador en el laboratorio:

Ilustración 1.Dimensiones Floculador Mecánico Horizontal

El floculador mecánico horizontal, es como su nombre lo indica de eje horizontal con paletas tanto para el radio derecho e izquierdo, tiene un largo total de 1,2 m y un ancho de 0,42 m, con una profundidad de 0,44 m. Está dividido en cuatro (4) sectores hidráulicos. Las paletas para todos los sectores tienen un dimensionamiento de 23,8 x 2 cm.

2 cm

23 cm

Ilustración 2.Dimensionamiento de paleta

Ilustración 3. Pedal de los ejes

El material de diseño es de vidrio acrílico, en donde sus bordes presentan unas láminas de aluminio al igual que su eje y soporte; las paletas son unas reglas de material PVC. Su fuente giratoria es un pedal que va conectado simultáneamente a los 4 ejes del floculador. El floculador puede trabajar efectivamente como sistema de mezclado de las partículas coaguladas con caudales bajos, no obstante, como estos floculadores trabajan con un gradiente de velocidad diferente en cada sector; es complejo identificar qué velocidad presenta cada sector del floculador, Ya que la velocidad se modifica de forma manual y el pedal va conectado a un solo eje para todos los sectores y normalmente estas velocidades se gradúan sistemáticamente en las plantas de tratamiento de agua potable.

DISEÑO FLOCULADOR MECANICO HORIZONTAL El floculador puede trabajar con caudales mayores a 150 L/s, para este caso utilizaremos el caudal proyectado a 25 años para la ciudad de Yopal, siendo este de 610 L/s. (Q) Caudal de diseño: 610 L/s = 0,610 m3/s (t)Tiempo de floculación: 35,2 min x 60 s = 2112 s NF = 3

Qf =

Q 0,610 m3/ s = =0,203 m3 /s NF 3

Para determinar el volumen del floculador se multiplica entre el caudal del floculador y el tiempo de floculación:

Vf =Qf ∗t=0,203

m3 ∗2112 s=428,73m 3 s

Como son cuatro (4) sectores hidráulicos se debe determinar el volumen en cada sector:

Vsh=

Vf 428,73 m3 = =107,18 m3 SH 4

L=

Vsh 107,18m 3 = = 5,79 m – 0,3= 5,4 m h2 ( 4,3 m) 2

Tabla 1. Parámetros de Diseño del Floculador Mecánico Horizontal Gradiente (G-1) 90 70 50 30

Número (rps) 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798

Número (rpm) 4,78 4,78 4,78 4,78

PT:Potencia PE:Potencia Gradiente disipada en el eje calculado(G-1) 1,20 4,17 90,00 0,70 2,45 69,02 0,41 1,42 53,32 0,14 0,50 31,02

Apaleta=Lp∗Anchop=5,4 m∗0,14 m=0,752 m2 1. Sector hidráulico con 6 paletas:

Radio R1 R2 R3

Sumatoria radios de paletas (Er) Área paleta (m2) Distancia al eje (m) Numero de paletas 0,756 m2 (2,03)3 2 3 0,756 m2 (1,63) 2 3 0,756 m2 (1,23) 2

N ( rps )=(

Sumatoria Er 12,65 6,54 2,814 22,0036

90 G ) N ( rps )= 8000∗22 ,oo 36 =0,0798 ∝∗Er 311,8∗ β∗ 10(107,18 m 3) 10Vsh

PT =

√

√

∝∗Er 8000∗22,0036 ∗(N )3= ∗(0,07989)3= 1,20 75 75 PE= 3,5 * PT = 3,5 * 1,20 = 4,17 3

8000∗22,0036 ∝∗Er ∗(0,0798) 2 =¿ 90 G=β∗ ∗(N) 3/2=311.8∗ 10 ( 107,18 m3 ) 10 Vs h

√

√

2. Sector hidráulico con 4 paletas:

Radio R1 R2

Sumatoria radios de paletas (Er) Área paleta (m2) Distancia al eje (m) Numero de paletas 0,756 m2 (1,8)3 2 3 0,756 m2 (1,4) 2

PT =

8000∗12,92 ∗(0,07989)3= 0,702 75

Sumatoria Er 8,81 4,14 12,92

PE= 3,5 * 0,702 = 2,45 3

8000∗12,92 G=311.8∗ ∗( 0,0798 ) 2 =69,024 10 ( 107,18m 3 )

√

3. Sector hidráulico con 4 paletas:

Radio R1 R2

Sumatoria radios de paletas (Er) Área paleta (m2) Distancia al eje (m) Numero de paletas 0,756 m2 (1,5)3 2 3 0,756 m2 (1,2) 2

Sumatoria Er 5,10 2,61 7,71

´

PT =

8000∗7,71 ∗( 0,07989)3 = 0,4193 75

PE= 3,5 * 0,4193= 1,47 3

8000∗7,71 G=311.8∗ ∗( 0,0798 ) 2 =53,32 10 ( 107,18m 3 )

√

4. Sector hidráulico con 6 paletas:

Radio R1

Sumatoria radios de paletas (Er) Área paleta (m2) Distancia al eje (m) Numero de paletas 0,756 m2 (1,2)3 2

PT =

8000∗2,61 ∗(0,07989)3 = 0,1420 75

Sumatoria Er 2,61 2,61

PE= 3,5 * 0,1420= 0,50 3

8000∗2,61 G=311.8∗ ∗( 0,0798 ) 2 =31,02 10 ( 107,18m 3 )

√

CONCLUSIONES

El Floculador Mecanico Horizontal presenta algunos problemas en el tubo de entrada donde entre el flujo de agua, ya que este se desprende fácilmente, es un equipo pequeño a comparación de otros floculadores mecánicos horizontes que en plantas de tratamientos son más grandes Por tal motivo, este FMH no cumple con los criterios o parámetros para el diseño de este, debido a que es un aparato artesanal a escala de laboratorio que sirve de demostrarnos de forma visual cuáles son sus principales partes y como funciona.

BIBLIOGRAFIA

Vargas,L(Sf).Floculación. Manual I: Teoría.Recuperado de: http://www.ingenieroambiental.com /4014/seis.pdf