Práctica Campo N10_Grupo N2

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FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA AMBIENTAL
PRÁCTICA DE CAMPO N°10 
GRUPO: N°2
INTEGRANTES:
CURSO:
· Contaminación de Aguas, Tratamiento y Control
DOCENTE:
· Ing. Alva Díaz, Luis Enrrique
Trujillo – Perú
2021-2
Practica Campo N°10
Curso: Contaminación de Aguas, Tratamiento y Control	Periodo: 2021-2 Tema: Generalidad del Agua, Ecosistemas acuáticos, caracterización y calidad de aguas.
1. Eliminación de partículas en un sedimentador. Una depuradora de agua potable emplea un tanque de sedimentación circular para tratar 4 MGD de aguas fluviales. (MGD son millones de galones diarios). Después de tormentas ocurridas corriente arriba, el río arrastra partículas de 0,012 mm con una densidad media de 2,4 g/cm3, y estos han de limpiarse antes de que el agua se utilice. El sedimentador de la depuradora tiene 3,7 m de profundidad y 22 m de diámetro. El agua está a 16 oC.
¿Cuál es el tiempo de detención hidráulica del sedimentador? b) ¿Limpiará el sedimentador todas las partículas de cieno del agua fluvial?
Datos:
Q= 4MGD
dP= 0.012 mm o 0.012x10-3 m
H= 3.7 m 
D= 22m
T°H2O= 16°C 
a) 
 
 
b) 
(Sí cumple)
 
> es mayor
 
2. Una planta de tratamiento tiene una cuenca de sedimentación de flujo horizontal con una profundidad de 4.2m, ancho de 6.5m, longitud de 38m y una velocidad de proceso de flujo de 450m3/h ¿Qué porcentaje de eliminación debería esperarse para las partículas que tienen velocidades de asentamiento de 1.14m/h y 2.58m/h?
¿Cuál es el tamaño mínimo de las partículas que serán por completo eliminadas? Suponga que la densidad de la partícula Es de 2654Kg/m3. La Temperatura del agua es de 12°C.
Datos:
Sedimentador circular: h = 4.2 metros; a= 6,5 m ; l = 38 m ; Q= 450 m3/h
Agua: T° = 12 °C ; ρ = 999.5 Kg/m3 ; µ = 1.242 x10-3 Kg / m.s 
Partículas: ρ = 2654 Kg/m3 
a) ¿Qué porcentaje de eliminación de partículas debería esperarse para las partículas que tienen velocidades de asentamiento de 1.14m/h y 2.58m/h?
Resolución: 
Fórmula de Velocidad de Asentimiento Crítica:
Reemplazando con los datos: 
Hallar porcentaje de eliminación de partícula: 
Velocidad de Partículas
Para V p1: 
Para V p2: 
Respuesta: El porcentaje de reducción para las velocidades de asentamiento de 1.14 m/h y 2.58 m/h son 62.64 % y 141.76 % respectivamente.
b) ¿Cuál es el tamaño mínimo de las partículas que serán por completo eliminadas?
Resolución: 
Fórmula de Velocidad de Asentamiento:
Despejando: 
	 
Respuesta: El tamaño mínimo de la partícula debe de ser 2.64 x10-5 m.
3. Calcule la velocidad de asentamiento terminal para una partícula de arena que tiene un diámetro de 100μm y una densidad de 2720Kg/m3. La Temperatura del agua es de 12°C.
Datos:
Diámetro: 100 µm
Densidad: 2720 Kg/m3
T° H2O: 12°C ; = 1.24 x 10-3 kg / (m·s) ; =999.5 kg/m3 
(Flujo Laminar) SÍ CUMPLE la Ley de Stokes.
4. Calcule la velocidad de asentamiento terminal para partícula de arena que tiene un diámetro de 220μm y una densidad de 2560Kg/m3. La temperatura del agua es de 14°C.
Datos:
Diámetro: 220 µm
Densidad: 2560 Kg/m3
T° H2O: 14°C ; = 1.17 x 10-3 kg / (m·s) ; =999.2 kg/m3
 
 (Flujo Turbulento) NO CUMPLE la Ley de Stokes
Entonces: 
Después de calcular otra vez el número de Reynolds, el CD y la velocidad de asentamiento terminal se recalculan. Después de varias interacciones se obtiene una respuesta convergente como se muestra en la siguiente tabla. La velocidad de asentamiento comienza a converger en el décimo ensayo y tiene un valor de 98.66 m/h.
	Ensayo
	Re (Adminesional)
	CD (Adimensional)
	Vs (m/h)
	0
	6.605
	5.14
	109.43
	1
	5.711
	5.80
	103.04
	2
	5.378
	6.10
	100.48
	3
	5.244
	6.23
	99.42
	4
	5.189
	6.28
	98.98
	5
	5.166
	6.31
	98.80
	6
	5.156
	6.32
	98.72
	7
	5.152
	6.32
	98.69
	8
	5.151
	6.32
	98.68
	9
	5.150
	6.32
	98.67
	10
	5.149
	6.32
	98.66
	11
	5.149
	6.32
	98.66
	12
	5.149
	6.32
	98.66
5. El aforo de Sulfato de Alúmina medido para un decantador lamelar de un Tratamiento Terciario ha sido 0.48L/min, siendo el caudal tratado de 1052m3/h. El producto comercial tiene una densidad de 1.338g/cm3 y una riqueza en producto puro del 47%. Calcular la dosis aplicada en g/cm3 en producto puro. Si el decantador es circular y opera con una velocidad ascensional de 6.2m/h, calcular el radio del mismo. Finalmente, si el decantador operase a 882m3/h, a qué velocidad ascensional estaríamos trabajando. En tal caso, ¿Qué consideración cualitativa sobre su operatividad podría hacerse?
Datos:
Sultato de A.: Q= 0.48L/min; ρ=1.338g/cm3 ; Riqueza: 47% 
Caudal tratado (Q): 1052m3/h
· Calcular la dosis aplicada en g/cm3 en producto puro
Desarrollo: 
Cálculo de producto comercial puro(Sulfato de A): → ρ=1.38 g/cm3 = 1338 g/L
Cálculo de Dosificación (L/h):
Dosificación según el Caudal tratado: 
Dosis aplicada de Sulfato de A. en g/cm3:
Respuesta: La dosis práctica aplicada de sulfato de A. es 1.722 x 10-5 g/cm3.
· Calcular el radio del decantador circular
Desarrollo:
Despejamos esta fórmula
 →
Reemplazamos con los datos: 
 →
Entonces para hallar radio (r):
 → 
Respuesta: El radio del decantador circular es 7.35 m.
· Si el decantador operase a 882m3/h, a qué velocidad ascensional estaríamos trabajando.
Desarrollo: Q= 882 m3/h
Despejamos esta fórmula:
 →
Reemplazamos con los datos:
 →
Respuesta: Al obtener una velocidad ascensional alta, se debe de considerar las dimensiones del decantador lamelar, pues se debe de descontar la altura lamelar que no trabaja (aproximadamente un 20% de la altura).
6. En la fase de pre tratamiento de una PTAP municipal, se dispone de un desarenador rectangular con una longitud de 15m, una achura de 6m y una profundidad de 5.9m. Si el caudal de agua procedente del tamizado y que llega al desarenador es de 900m3/h, Calcular: La velocidad ascensional del equipo, y, ¿Qué caudal podría tratar si su longitud fuese de 13m, manteniendo el resto de sus medidas fijas?
Calculando la velocidad ascensional:
 →
Calculando el caudal:
 →
7. El radio de una decantadora circular que es capaz de trata 2500m3/h de agua Superficial, operando a una velocidad ascensional de 5.8m/h. ¿Variaría la respuesta si la profundidad del equipo fuese de 8.5m en lugar de 5m? Si el equipo retira 0.8% de Fangos primarios respecto a caudal tratado, ¿Cuántas bombas de succión de fangos con capacidad de 220L/min harían falta, si estas descargasen periódicamente cada seis minutos?
Datos:
Q de bomba de succión= 220 L/min
Periodo de descarga= 6 min
Q= 2500 m3/h
Vs= 5.8 m/h
h1= 8.5 m 
h2= 5m
%de fangos= 0.8%
1. Aplicando la expresión de velocidad ascensional: 
Operando con la fórmula del círculo:
 →
Radio del decantador
Respuesta: Según la expresión de la ecuación y por la forma del decantador, el caudal no varía depende a la profundidad, solo el radio puede variar la cantidad de caudal del decantador.
2. Si el equipo retira 0.8% de Fangos primarios respecto a caudal tratado:
Si las bombas son de 220L/min, entonces en 6min descargarán:
Numero de bombas = 2000 L /1320L = 1.51 = 2
Respuesta: Como tenemos que retirar 2000L cada 6 minutos se necesitará por lo menos 2 bombas para extraer los lodos generados.
8. Se dispone de un decantador primario circular con un diámetro de 25m y una profundidad de 6m. Si el caudal de agua procedente de desarenado y desengrasado y que llega al decantador es de 1500m3/h, Calcular: La velocidad ascensional del equipo. ¿Qué caudal podría tratar si su diámetro fuese de 30m? Si se supone que la decantación separa un 0.5% del caudal entrante como fangos primarios, determínense los L de fangos (agua + fangos) que habría que retirar del equipo cada 5 minutos.
a) Velocidad ascensional:
b) Caudal:
c) Calculando fangos:
9. Se dispone de una decantador rectangular para tratamiento terciario de un agua depurada destinada a riego agrícola posteriormente, capaz para tratar 1400m3/h. Si su superficie es de 225m2, Calcular: La velocidad ascensional del equipo. Si se operase a 950m3/h habitualmente. ¿Qué velocidad ascensional resultaría entonces? Finalmente, si el equipo funciona habitualmente con un sistema de retirada de fangos que descarga 148L al minuto, cuando se tratan 1400m3/h, calcular el % de fangos que estos datos suponen.
a) Velocidad ascensional:
b) Se reduce el caudal y se pide determinar la velocidad ascensional:
c) % de fangos