DISEÑO DEL SEDIMENTADOR SEDIMENTADOR –UNJFSC -INGENIERIA -INGENIERIA CIVIL - VII CICLO
DISEÑO DEL SEDIMENTADOR DOCENTE:
ING.ZUMARAN IRRIBARREN, JOSE
INTEGRANTES:
HIDRAULICA ING. CIVIL – VIII ING. KEVIN ARTURO ARTURO - ASCOY FLORES, KEVIN - LUGO CURI, ELVIS ANTONY - OROPEZA MIRANDA, ERIK - MEDEZ LEON, KATHERINE - VILLANUEVA HURTADO, KEVIN - ROSARIO CANO, FERNANDO - MUGRURUZA VALENTIN, JESUS - SANDOVAL FLORES , JIMMY Página - BENAVENTE BENAVENTE LEON, CHRISTIAN - AMBULAY BRISEÑO ,1DILSON - BERROSPI ZAMBRANO, JHONATAN - PAUCAR GALLARDO, ANTHONY - ESPINOZA PAJUELO, NELSON - MORA VILCA
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TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETIVO 2. DE DEFI FIN NIC ICIION ONES ES 3. AP APLI LIC CAC ACIO ION NES 4. CO COND NDIC ICIO IONE NES S GENE GENERA RALE LES S 4.1. 4. 1. PRE PR E TRA TRAT TAMI MIEN ENTO TO Y ACO COND NDIC ICIO IONA NAMI MIEN ENTO TO PR PREV EVIO IO 4.2.. 4.2 UNIDAD UNI DADES ES DE AC ACOND ONDICI ICIONA ONAMOI MOIENT ENTO O PREV PREVIO IO Y PRE PRE TRA TRAT TAM AMIEN IENTO TO 4.3. 4. 3. VARI RIAB ABLE LE UE UE AFE AFEC CTA LA LA SED SEDIM IMEN ENT TACI CION ON 4.4. 4. 4. INFO IN FORM RMAC ACIO ION N BAS BASIC ICA A PARA EL DI DISE SEÑO ÑO 4.!. ESTUDIO DE CAMPO 4.".. 4." ALTE AL TERNA RNATI TIVA VA PRE TRA TRAT TAM AMIEN IENTO TO Y AC ACOND ONDICI ICIONA ONAMIE MIENT NTO O PREVIO PREVIO 4.#. 4. #. ANAL AN ALIS ISII DE LA CA CALI LIDA DAD D DEL DEL AGU GUA A DE DE LA FU FUEN ENTE TE 4.$. 4. $. ANAL AN ALIS ISII DE RI RIES ESGO GO Y VU VULN LNER ERAB ABIL ILID IDAD AD DE DE INST INSTA ALAC LACIO IONE NES S !. DI DISE SEÑO ÑO DE DE SEDIM SEDIMEN ENTA TADO DOR R !.1. COMPONENTES !.2. CRITERIOS DE DISEÑO !.3. DIMENSIONAMIENTO ". DA DATO TOS S COMPLEMEN COMPLEMENTA TARIOS RIOS % PROCESO PROCESO DE SISEÑO SISEÑO ".1. ". 1. PARA UN DI DISE SEÑO ÑO DE UN SE SEDI DIME MENT NTA ADO DOR R #. BI BIBL BLIO IOGR GRAF AFIA IA $. GR GRAF AFIC ICOS OS Y ANE NE&O &OS S
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TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETIVO 2. DE DEFI FIN NIC ICIION ONES ES 3. AP APLI LIC CAC ACIO ION NES 4. CO COND NDIC ICIO IONE NES S GENE GENERA RALE LES S 4.1. 4. 1. PRE PR E TRA TRAT TAMI MIEN ENTO TO Y ACO COND NDIC ICIO IONA NAMI MIEN ENTO TO PR PREV EVIO IO 4.2.. 4.2 UNIDAD UNI DADES ES DE AC ACOND ONDICI ICIONA ONAMOI MOIENT ENTO O PREV PREVIO IO Y PRE PRE TRA TRAT TAM AMIEN IENTO TO 4.3. 4. 3. VARI RIAB ABLE LE UE UE AFE AFEC CTA LA LA SED SEDIM IMEN ENT TACI CION ON 4.4. 4. 4. INFO IN FORM RMAC ACIO ION N BAS BASIC ICA A PARA EL DI DISE SEÑO ÑO 4.!. ESTUDIO DE CAMPO 4.".. 4." ALTE AL TERNA RNATI TIVA VA PRE TRA TRAT TAM AMIEN IENTO TO Y AC ACOND ONDICI ICIONA ONAMIE MIENT NTO O PREVIO PREVIO 4.#. 4. #. ANAL AN ALIS ISII DE LA CA CALI LIDA DAD D DEL DEL AGU GUA A DE DE LA FU FUEN ENTE TE 4.$. 4. $. ANAL AN ALIS ISII DE RI RIES ESGO GO Y VU VULN LNER ERAB ABIL ILID IDAD AD DE DE INST INSTA ALAC LACIO IONE NES S !. DI DISE SEÑO ÑO DE DE SEDIM SEDIMEN ENTA TADO DOR R !.1. COMPONENTES !.2. CRITERIOS DE DISEÑO !.3. DIMENSIONAMIENTO ". DA DATO TOS S COMPLEMEN COMPLEMENTA TARIOS RIOS % PROCESO PROCESO DE SISEÑO SISEÑO ".1. ". 1. PARA UN DI DISE SEÑO ÑO DE UN SE SEDI DIME MENT NTA ADO DOR R #. BI BIBL BLIO IOGR GRAF AFIA IA $. GR GRAF AFIC ICOS OS Y ANE NE&O &OS S
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Especificaciones técni cas par ara a el di se s eño de Desarenadores y Sedimentadores 1.
Objeto
E'()*+- -/(/0' )) + /'0 +)' 5/)' ()()6/5(0 )-05/-/05)6/5(0 7/0, 7/0, D')5) D')5)0' 0' 8 S/6 S/65() 5()0 0 ' )) '/'(6)' '/'(6)' )*)'()*)'(-/6/ /6/5( 5(0 0 )9) )+. 2.
Definiciones
Coloides: P)(;-+)' 68 <)' 1= )1===A59'(06, < 50 ' '/65()5 '/ 50 '05 : -0)9+))' 7/)65(. Desarenador: C06055( '(/5)0 ) +) 60-/>5 +)' )5)' 8 '>+/0' < '(?5 5 : ''5'/>5 5 + )9), 6/)5( 5 0-'0 '/65()-/>5. Partículas: S>+/0' ()6)0 +0 '@/-/5(65( 9)5 )) 0 ' +/6/5)0' 0 5) : @/+()-/>5. : Partícula discreta: P)(;-+) < 50 -)6*/) -))-(;'(/-)' )5( +) -);). Sedientador o Decantador : D/'0'/(/70 ')0 ))' )), 0 9)7), +)' )(;-+)' : 5 ''5'/>5 5 5) 6)') )9). : P0-' '0 0 > >'/ '/(0 (0 8 )'5 )'5() ()6/ 6/5( 5(0 0 0 0 9)7 9)7 ) ) +) 6)( 6)(/ /) ) 5 Sedientaci!n P0''5'/>5 5 + )9). : Sedientaci!n si"le: P0-'0 >'/(0 )(;-+)' /'-()'. Página 3
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: Sedientos: M)(/)+' 0-5(' +) '/65()-/>5. : S!lidos decanta#les o sedienta#les F)--/>5 + (0()+ '>+/0' 5 + )9) < ' '))5 +) 6/'6) 0 )--/>5 +) 9)7), )5( 5 /00 (6/5)0. Tur#iedad C+)/) +)(/7) + )9) < 5, 5 )(, +0' 6)(/)+' 5 : ''5'/>5 5 + )9). : $ertedero Sutro: D/'0'/(/70 -05(0+ 7+0-/)
3.
Aplicación
L) )+/-)-/>5 '? 5 '/'(6)' )+' 8 <)' +0-)+/)'.
4. 4.1.
onsideraciones !enerales "re tratamiento y acondicionamiento pre#ios
E+ '/'(6) ()()6/5(0 ' 5) '(-() )/+/) < * - ) -)+</ '/'(6) ()()6/5(0. E'() '(-() '/9 /5-/)+65( +0' 0*(/70' -/ +0' '>+/0' 5 ''5'/>5 /'(/5(0' ()6)0' < ()5 -05'/90 +)' )9)' L) 6)80;) +)' @5(' '@/-/)+' )9) (/55 5 +7)0 -05(5/0 6)(/) 5
'()0 ''5'/>5, '/50 5-')/) ' 60-/>5 7/), '-/)+65( 5 (60)) ++7/)'. L0' 0-/6/5(0' '))-/>5 6)(/)+ 68 9'0 /++)' 9')' 8 @/5)' ' )+/)5 0 '(?5 +)-/05)0' ) +)' -)()-/05'. S -05'/) -060 ()()6/5(0' 8 )-05/-/05)6/5(0' 7/0' 5 +) +)5(), ) 5/)' -060 D')5)0' 8 S/65()0'. E5 '()' 5/)' ' -05'/) < +)' )(;-+)', )5 '/50 /@5(' ()6)0', ' -060()5 -060 )(;-+)' /'-()' 8 )/'+))'. L) '/65()-/>5 ' 5 0-'0 68 /60()5(. L)' )(;-+)' < ' 5-5()5 5 + )9) 5 ' /-/)+' 5 +0' '/'(6)' 0 0-'0' ()()6/5(0 8) < +7))' (*+5-/) 5 +0' 0-'0' */0+>9/-0' 8 ' 0'/()5 5 + 6/0 @/+()5( -)')50 +7))' /)' -)9) 8 (/00 +) -)+/) + )9) @+5( +0' @/+(0'. 4.2.
$nidades de acondicionamiento pre#io y pre tratamiento Página 4
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a% Desarenador T/5 0 0*(0 ')) + )9) -) +) )5) 8 )(;-+)' 5 '' 5'/>5 9'), -05 + @/5 7/()' 0-)5 >'/(0' 5 +)' 0*)' -05--/>5, 0(9 +)' *06*)' +) )*)'/>5 8 7/() '0* -)9)' 5 +0' 0-'0' 0'(/0' ()()6/5(0. E+ ')5)0 ' @/ 506)+65( ) +) 60-/>5 +)' )(;-+)' '/0' ) =,2 66.
#% Sedientador S/6/+) 0*(0 )+ D')5)0 0 -0'05/5( ) +) 60-/>5 )(;-+)' /5@/0' ) =,2 66 8 '/0' ) =,=! 66. 4.3.
%ariables &'e afectan la sedimentación
) C0/5(' 5'/) S05 +)' -0/5(' < ' 0-5 5(0 + ()5< 0 @-(0 +)' /@5-/)' 5'/) 5 +) 6)') )9) 8 '05 0-)'/05))' 0 5 -)6*/0 (6)() (6/-)80 0 /@5-/)' 5 +) -05-5()-/>5 +)' )(;-+)' ''5/)' 5 +)' /'(/5()' 6)')' )9) -05-5()-/>5.
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4.4.
(nformación b)sica para el diseño
L) /5@06)-/>5 *?'/-) )) + /'0 ' +) '/9/5(
) C))+ D/'0 Página 5
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- C))-(;'(/-)' + -+/6) V)/)-/05' (6)() 8 9/65 ++7/)'. 4.*.
Est'dio de campo
P)) @-() +0' /'0' 5 '/'(6) ()()6/5(0 *5 )+/)' +0' '/9/5(' '(/0' ) 5/7+ -)60
) E'(/0 @5(' < /5-+8) +0' )@00' 8 +0' 9;65' -))+ 0 +0 650' +0' +(/60' (' )0'.
* Z05) */-)-/>5 +7)5()6/5(0 (009?@/-0 ) ()++, )5?+/'/' /'90 8 7+5)*/+/) ++) ) ')'(' 5)()+' . - A5?+/'/' '+0' 8 90/5?6/-) A5?+/'/' +) -)+/) + )9). 4.+.
Alternati#as de pre tratamiento y acondicionamiento pre#io
L) '+--/>5 +0' 0-'0' 5? +) -)+/) + )9), +0' /'90' ')5/()/0' /570+-)0', 8 +) -))-/) +) -065/). N06)+65( +)' +)5()' ()()6/5(0 )9) 5 + 6/0 )+ (/+/)5 +0' D')5)0' 8 S/65()0' -0575-/05)+'.
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Desarenador con&encional'
E5 +0' -)'0' 05 +) -)+/) + )9) +0 < /) 8 +)' -))-(;'(/-)' +) -065/) +0 6/()5 ' (/+/)?5 S/65()0' +)6/5)', < 0 ' 6)80 -06+/) -05'(-(/7), )6?' + -/)0 +) 0)-/>5 8 6)5(5/6/5(0 ' 6?' -065)*+ )) 05)' )+' 05 ' ) -05() -05 6)50 0*) -)+/@/-)).
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4.,.
An)lisis de la calidad del a!'a de la f'ente
L0' )5?+/'/' </0' )) +) '+--/>5 5 '/'(6) ()()6/5(0 *5 *)')', -060 6;5/60, 5 +0' '/9/5(' )?6(0' *?'/-0' -)+/) + )9). : E. C0+/, ' )-()5 -060 )+(5)(/7) +)' *)-(/)' -0+/@06' @-)+'. : T*/). E5 )<++0' +9)' 05 ' (59) 7/5-/) +) /'(5-/) ''()5-/)' 50-/7)' 0 6()+' ')0' ' *?5 /9/ +0' )5?+/'/' '-(/70'. 4.-.
An)lisis de ries!o y #'lnerabilidad de instalaciones
L)' /5'()+)-/05' ()()6/5(0 (/55 < ' /'))' *)0 5 )5?+/'/' /'90 8 7+5)*/+/) )5( '/()-/05' ')'(' 5)()+' 80 -05/-/05' + 5(050 +0-)+ ) @/5 0(9 +) /5@)'(-() 8 + '7/-/0 )9) ) +) 0*+)-/>5.
) A5?+/'/' /'90 L0' /'0' *5 -05(6+) +0' /'90' < -05++7)5 +)' )65))' 6?' @-5(' @5>650' 5)()+' 8 0(0' 06/5)5(' 5 +) 05) ++7/)', '<;)', '/'60', (-., /5-/)+65( 5 -)5(0 ) ' */-)-/>5.
* V+5)*/+/) Página 8
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Diseño del Sedimentador omponentes
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) Z05) 5()) E'(-() /?+/-) ()5'/-/>5, < 6/( 5) /'(/*-/>5 5/@06 + @+0 D5(0 + S/65()0.
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Z05) -0+--/>5 +00' C05'(/(/) 0 5) (0+7) -05 -))-/) )) 0'/() +0' +00' '/65()0', 8 Página 10
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U5) (*;) 8 7?+7+) )) ' 7)-)-/>5 />/-). *.2.
riterios de diseño
: E+ /00 /'0, (5/50 5 -5() -/(/0' -05>6/-0' 8 (-5/-0' ' $ ) 1" )0'. : E+ 560 5/)' 6;5/6)' 5 ))++0 ' 0' 2 )) @-(0' 6)5(5/6/5(0. : E+ /00 0)-/>5 ' 24 0)' 0 ;). : E+ (/60 (5-/>5 '? 5( 2 : " 0)'. 3 2 : L) -)9) '@/-/)+ '? 5( +0' 7)+0' 2 : 1= 6 6 ;). : L) 0@5/) + S/65()0 '? 5( 1,! % 2,! 6. : L) +)-/>5 +)' /65'/05' +)90 8 )5-0 LB '? 5( +0' 7)+0' 3 : ". : L) +)-/>5 +)' /65'/05' +)90 8 0@5/) LH '? 5( +0' 7)+0' ! : 2=. : E+ @050 +) 5/) * (5 5) 5/5( 5( ! ) 1= )) @)-/+/() + '+/)6/5(0 + '/65(0. : L) 7+0-/) 5 +0' 0/@/-/0' 50 * ' 6)80 ) =,1! 6' )) 50 -) (*)-/05' 5(0 +) 05) '/65()-/>5. : S * )*0</++) +0' 0/@/-/0' 5 5 ?59+0 1! 5 + '5(/0 + @+0. : L) '-)9) +00' ' * */-) 5 + /6 (-/0 +) 5/), ' + $= + 70+65 +0' +00' ' 0'/() 5 ') 05). : S * @-() /65()+65( +) (6/5)-/>5 + 70+65 6?/60 < ' 7) ) 0-/. : E+ -))+ 0 6(0 +/5)+ -0+--/>5 5 +) 05) ')+/) * ' /9)+ 0 /5@/0 ) 3 +'. :
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*.3.
Dimensionamiento
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S/50
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V H =
100∗Q
B∗ H
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: D(6/5) + (/60 (5-/>5 T0 0)', 6/)5( +) +)-/>5 T O =
A S∗ H 3600∗Q
: D(6/5) + 560 0/@/-/0', -6+/50 -05 +0' -/(/0' /'0.
A O =
S/50
Q V O
V0 V+0-/) 5 +0' 0/@/-/0' 6'9 3 C))+ /'0 6 '9 2 A0 ) (0()+ 0/@/-/0' 6
N =
S/50 )0 5
AO aO
2 ) -)) 0/@/-/0 6 560 0/@/-/0'
(' datos co"leentarios ) "roceso de dise*o: +.1"ara el diseño de 'n Sedimentador
A O =
Q V O
S (/5 -060 )(0' Página 14 Q A O =
V O
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=.=2 6 3'9 V' =.==11 6'9
-
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-
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:
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NOTA )) (/+/) + -)0 N=2 *' 0' -060 )(0'
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-
C))+ /'0 63'9.
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D/?6(0 +)' )(;-+)' ) '/65(). =.==! -6 D/)6(0 =.=2 -6.
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V S∗d u
S/ + N R850+' '() 5 5( =.=$ % 1 ' 0? -05(/5) -05 +) 7+0-/) '/65()-/>5 8 D/)6(0 0*(5/0. S/ + N R850+' '() 6)80 ' )? 5 570 -?+-+0 -05 +) +8 ALLEN, 8 '/ 5-)'0 +) +8 NEQTON. U5) 7 0*(5/0 +) 7+0-/) '/65()-/>5, ' 0-? ) )++) + R850+' 95)0 0 '() 7+0-/). : (6/5)60' + -0@/-/5( ))'( Página 18
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U5) 7 0*(5/) + -0@/-/5( ))'( ' )++)) +) 7+0-/) '/65()-/>5 -05 +) -)+ ()*))) + S/65()0.
: A0) ' )? + -0@/-/5( @/-/5-/) + -)+ 0 60(/70' /'0 ' )? 5 5 #! 8 -05 '() ' )++)) + -0@/-/5( '9/), +0' -)+' '7/? )) (6/5) +) 7+0-/) /'0 -05 (00' +0' )?6(0' '()*+-/0'.
- Se determina el área superficial de la unidad (As).
A S =
Q V S
A S =
Página 19
Q V S '
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As = 18,18 m2
S )'6 5 )5-0 + S/65()0 8 ' (6/5) +) +059/( +) 05) '/65()-/>5. -
B 2,4 6 L 2
As B
#.!$m
: S )'6 +) /'()5-/) '))-/>5 5( +) 5()) 8 +) )5()++) /@'0). L1 =,# 6 E5(05-' ' (/5 -060 +059/( +) 5/)
LL1 L2 $,2$ 6
S 7/@/-) '/ -6+ +) +)-/>5 LB +0' -/(/0' /'0 LB 3,4! : S )'6 +) 0@5/) H 1,! 6 S 7/@/-) '/ -6+ +) +)-/>5 LH +0' -/(/0' /'0 LH !,=! S (6/5) +) 7+0-/) 0/05()+ VH. V H =
100∗Q
B∗ H
VH =,!! -6'9 : S (6/5) + /00 (5-/>5 T O =
VOLUMEN
T0 =,3$ 0)' 22,#36/5 Página 20
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: C05 5) 5/5( 1= 5 + @050 +) 5/) ' (/5 -060 )+() 6?/6) H H =,1H 2,2" 6 : C0557(0')+/)+059/(-'()/9)+)+)5-0+)5/)'(/5 -060 )+() )9) '0* + 7(0.
H2 =,=3 6
: P)) + /'0 +) )5()++) /@'0) ' (/5 -
S )'6 5) 7+0-/) )'0 5( +0' 0/@/-/0' V0 =,1 6'9
-
S (6/5) + ?) (0()+ +0' 0/@/-/0' A O
-
=
Q V O
Se adopta un diámetro de orificio: do = 0.,7 m
-
!ntonces se determina el área de cada orificio: ao = 0,00"" m2 Página 21
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-
Se determina el n#mero de orificios: N =
AO aO
$ = "
Se determina la porci%n de altura de la pantalla difusora con orificios: & = ' - 2 ' & = 0, m Se asume un n#mero de filas de orificios nf = !ntonces se tiene el n#mero de columnas nc= Se determina el espaciamiento entre filas: a1
=
h n f
a1 = 0,18 m Se determina el espaciamiento entre columnas:
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a2 = 0,48 m
8.
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en
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F5( T)()6/5(0 A9)' R'/)+', G .R/7)' M/)',1#$
?5A9*6$K1 /alores de Sedimentaci%n
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9uente: ratamiento de Auas 5esiduales ,?. 5iJasiares,178
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?5A9*6$K2 /elocidad de Sedimentaci%n
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9uente: Fater +urification and FasteGater reatment and isposal ?.9air,;. ?eEer,.6Cun,1I8
?5A9*6$KB *urJas de *omportamiento
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9uente: ratamiento de Auas 5esiduales,?. 5iJasiares,178
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?5A9*6 $K" 5esistencia para *orrientes
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