Tarea 2 Diseño de un Tanque Imhoff
Presentado por Carmen Fabiola Romero Sandoval Código: 36067920
Presentado a Luisa Fernanda Montaño Tutora
Curso Diseño de Plantas y Equipos en Ingeniería Ambiental
Grupo N° 358038_37
Universidad Nacional Abierta y A Distancia UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente ECAPMA Programa de Ingeniería Ambiental Bogotá D.C. Marzo de 2017
Datos para el Ejercicio Estudiante 2 Estudiante
Población de diseño
Dotación neta (L/habitante.día)
2
865 personas
475
Cálculos para el Diseño del Tanque Imhoff Cálculo de Caudales
= ∗∗ = ∗ ∗. ∗í = =. ≈. =. ∗. =. =. ∗. ∗ =.
1. Calcule el caudal doméstico Qd
2. Calcule el caudal por infiltración Qf
3. Calcule el caudal de conexiones erradas Qce
4. Calcule el caudal medio Q M sumando los anteriores así:
= + + =. +. +. =. ≈. = ∗ =. ∗. =. = 3,5, 1000
5. Halle el caudal máximo QMH
Aplicamos la fórmula de flores
= .. =. 6. Se proyectarán dos tanques Imhoff, cada uno con la mitad del caudal medio, por tanto el caudal de diseño QD es:
= 2 = . =.
Unidad de Sedimentación
7. Asumiendo una carga superficial de sedimentación CSS de 25 m 3 /m2*día. Debe hallarse el área superficial As
= , í =. = ∗í . = ∗ ∗ ∗ ∗ í =. í
Caudal de diseño: 3.65 L/s se convierte a 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.
. . = = =. ==. =. / = .
8. Para hallar la altura de sedimentación hs se usa la relación
= . ∗. =. = ∗ℎ2 ∗ = . ∗. ∗. =.
9. Se calcula el volumen total del canal de sedimentación
10. Ahora se calcula el volumen de sedimentación para un tiempo de retención hidráulica trh de 2 horas
= ∗ℎ= í ∗ =. =. í ∗ = =. . =.
11. Se halla el volumen adicional así:
12. Calculo de la altura para la adición rectangular h*
ℎ∗ = ∗ . ∗ = . ∗. =.
Diseño Zona de Entrada
13. Se asume X=50 cm y se halla el área superficial total AT
= 2∗ +∗ =(∗. +. )∗. =. 14. Se halla el área de ventilación y se chequea que esté entre 15 a 30% del área total X se asume en mínimo 45 cm
=2∗∗
Diseño Zona de Lodos
∗100% =∗. ∗. =. .. ∗%=.%
15. Con una tasa r de 30L/persona, se calcula el volumen de digestión
∇=∗ ℎ
Nota: Recuerde que cada tanque sirve a la mitad de la población de diseño. 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.
= ∗ ∗ =. ≈ 16. Calcular la altura de la tolva de lodos ht, para lo cual se asume un fondo cuadrado de 40 cm de lado
(++ ∗. ) =. ) (. + . + ∗. . =.∗ =. h ∇ = T 3t ∗A +A + √ A ∗A = . ∗. +. + √ . ∗. =.
17. Calcular el volumen de la tolva así,
18. Donde A1 es el área de la parte superior de la tolva y A 2 el área del fondo de la tolva
=(+2+ 2∗0,15) ∗ =(. +. + ∗. ) ∗. =.
=0,4∗0,4 =. ∗. =. 19. Si el volumen de la tolva es menor que el volumen de digestión agrega la altura hd
∆ó=∇−∇T ∆ó= . =. ℎ = ∆ó . = . =.
<
, se
20. Halle la profundidad total del tanque HT, considerando el borde libre BL de 0.45 m y la abertura final del fondo del canal de sedimentación de 0.30 m
=+ℎ +ℎ∗ +ℎ +ℎ +ℎ + =. +. +. +. +. +. +. =.
Tabla 1. Tabla Resumen de Resultados 1-2 A continuación, debe poner en la casilla correspondiente los resultados obtenidos en el diseño del tanque Imhoff con sus respectivas unidades. Participante No: 2 Área de ventilación Av: 4.52 m2 Población de diseño: 865 Área total AT: 17.62 m2 Dotación neta: 475 Volumen de digestión: 13 m3 Factor según Flores F: 3.55 Volumen de sedimentación: 11.84 m3 Caudal de diseño QD: 3.65 Altura de la tolva de lodos ht: 1.193 m Altura de sedimentación 1.88 Altura hd: 0.24 m hs: Altura de adición en la 1.146 Profundidad total del tanque 5.8 m sedimentación h*: HT :
Dimensiones obtenidas: 5,02 m
0.5 m
Borde en concreto , grosor 0,15
0.16 m 2,51 m
A2
0.5 m
A1
19,13 m
Figura 1. Vista en planta del tanque Imhoff Fuente: el autor (2014).
Anexo 1. Tabla Resumen de Resultados (Continuación) 2-2 Dimensiones obtenidas:
0,5 m 2,51 m
b
X BL
0,45 m
h*
1.146 m
hs
1.88 m
0,30m
h4
0,6 m
hd
0,24 m
ht
1,193 m
04m
Figura 2. Corte transversal del tanque Imhoff. Fuente: el auto r (2014).
Bibliografía
Ministerio de Desarrollo Económico, República de Colombia (2000). Titulo E Tratamiento de Aguas residuales, RAS-2000. Recuperado de http://www.cra.gov.co/apc-aafiles/37383832666265633962316339623934/7._Tratamiento_de_aguas_residuales.pdf .