DESBASTE


 

 

Descripción

El primer paso en el tratamiento de un agua residual consiste en la separación de los sólidos gruesos presentes en la misma. A este procesos se le conoce como desbaste y consiste en hacer pasar el agua bruta a través de un sistema de barras, alambres o varillas paralelas, rejillas, telas metálicas o placas deflectoras (tamices), aunque los más habituales son las rejas de barras y los tamices. En la siguiente tabla aparecen las características de los elementos de uso más frecuente en las operaciones de desbaste:

DESCRIPCIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE DESBASTE

Dispositivo Tamaño Intervalo de paso (cm) Material Aplicación
Rejas de barras Grueso 1,5-3,75 Acero, acero inoxidable Pretratamiento
Tamices Inclinado (fijo) Medio 0,025-0,25 Malla de cuña de acero inoxidable Tratamiento primario
Inclinado (giratorio) Grueso 0,075 x 0,025 x 5,0 Placas de bronce o de cobre pulido Pretratamiento
Tambor (giratorio) Grueso 0,25-0,50 Malla de cuña de acero inoxidable Pretratamiento
Medio 0,025-0,25 Malla de cuña de acero inoxidable Tratamiento primario
Fino 6-35 micrómetros Mallas de poliéster y de acero inoxidable Eliminación de sólidos en suspensión residuales secundarios
Disco giratorio Medio 0,025-0,1 Acero inoxidable Tratamiento primario
Fino 0,0025-0,05 Acero inoxidable Tratamiento primario
Centrífugo Fino 0,005-0,05 Acero inoxidable, poliéster y diversos tipos de telas Tratamiento primario, tratamiento secundario con tanque de sedimentación, eliminación de sólidos en suspensión residuales secundarios

 

Rejas de barras

Suelen tener aberturas libres entre barras de 15 mm o mayores. En ellas van a quedar retenidos sólidos de gran tamaño tales como piedras, ramas, trozos de chatarra, papel, raíces de árboles, plásticos y trapos. Al quedar eliminados estos componentes del agua residual en primer lugar, se van a impedir daños y obturaciones en bombas, válvulas, conducciones y otros elementos presentes en posteriores procesos de tratamiento de la planta de depuración.

Tipos de rejas de barras

Existen dos tipos de rejas de barras en función del sistema de limpieza de las mismas, que puede ser manual o mecánico (automático). En la siguiente tabla se comparan las características de ambos tipos:

 

Característica Limpieza manual Limpieza automática
Tamaño de la barra Anchura (mm) 5-15 5-15
Profundidad (mm) 25-37,5 25-37,5
Separación entre barras (mm) 25-50 15-75
Pendiente en relación a la vertical (º) 30-45 0-30
Velocidad de aproximación (m/s) 0,3-0,6 0,6-1,1
Pérdida de carga admisible (mm) 150 150
  1. Rejas de limpieza manual: se empleaban frecuentemente en instalaciones de pequeño tamaño y actualmente se tiende a instalar equipos de limpieza automática para facilitar las operaciones y reducir al máximo los trabajos manuales. En los casos en los que se utilicen, su longitud no deberá exceder de la que permita su correcta limpieza, es decir, unos 3 metros. Las barras que conforman la reja no suelen exceder de los 10 mm de anchura por 50 mm de profundidad. Los sólidos recogidos suelen depositarse en una cesta de chapa perforada para separar los escurridos.

  2. Rejas de limpieza automática: incorporan un peine rascador que periódicamente y de manera automática limpia la reja por la cara anterior (aguas arriba) o posterior (aguas abajo). El peine rascador puede funcionar de manera continua o se puede activar al superarse cierto valor establecido de pérdida de carga o mediante temporizador. El canal de las rejas se debe proyectar de forma que se evite la acumulación y sedimentación de arenas y otros sólidos de gran tamaño, y para ello se recomiendan velocidades de aproximación superiores a 0,4 m/s. A caudales punta, la velocidad de paso a través de las barras no deberá ser superior a 0,9 m/s para evitar el arrastre de basuras a través de las rejas. Los residuos se suelen descargar a una cinta transportadora o a un  sistema de evacuación neumático para su transporte a una tolva de almacenamiento, compactador o incinerador.

Se expone a continuación un esquema básico de un sistema de rejas inclinadas:

Pérdida de carga en rejas de barra

La pérdida de carga que se produce al atravesar el agua las rejas puede estimarse mediante la siguiente expresión, que es aplicable en el caso de que de que las rejas estén limpias:

hL= (1 / 0,7) · [(V2 - v2) / 2 · g]    (m)

En donde:

  • 0,7: coeficiente empírico que incluye los efectos de la turbulencia y de las pérdidas por formación de remolinos

  • V: velocidad de circulación entre las barras de la reja (m/s)

  • v: velocidad de aproximación a la reja (m/s)

  • g: aceleración de la gravedad (9,8 m/s2)

 

Tamices

Los tamices se caracterizan por disponer de aberturas libres inferiores a los 15 mm y normalmente se emplean en plantas de pequeño tamaño, en las que se eliminan del agua residual entrante los sólidos de menor tamaño, aunque también tiene aplicaciones dentro del tratamiento primario y del tratamiento secundario como se ha indicado en la tabla.

Los primeros tamices eran de tipo circular o de disco y se empleaban como medio para proporcionar un tratamiento primario, en lugar del actual tanque de sedimentación. Los tamices modernos son de tipo estático (fijos) o de tambor giratorio, provistos de una malla fina de acero inoxidable o de un material no férreo.

Los tamices van a retener sólidos suspendidos afluentes que contienen o están compuestos por materia putrescible (incluida la materia fecal patógena) y cantidades sustanciales de grasas y espumas, por lo que el manejo de estos residuos requiere especial atención.

A continuación se muestra un esquema de funcionamiento de un tamiz estático autolimpiable:

Pérdida de carga en tamices

La pérdida de carga en la circulación de agua a través de diversos tamices puede estimarse a partir de la fórmula del orifico:

hL= [(1 / (C · 2 · g)] · (Q / A)2    (m)

En donde:

  • C: coeficiente adimensional de descarga del tamiz. C

  • g: aceleración de la gravedad (9,8 m/s2)

  • Q: caudal que atraviesa el tamiz (m3/s)

  • A: superficie efectiva sumergida del tamiz (m2)

La pérdida de carga a través de un tamiz limpio es casi despreciable, por lo que lo importante es determinarla durante el funcionamiento, en que dependerá de la cantidad y tamaño de los sólidos presentes en el agua residual, del tamaño de las aberturas y del método y frecuencia de las operaciones de limpieza.

 

Dimensionado del canal de desbaste

El ancho del canal será único para las distintas unidades de desbaste instaladas en serie: rejas de gruesos, rejas de finos y tamices. Se calculará para las condiciones de caudal máximo. Se puede estimar el ancho del canal en la zona de rejillas mediante la siguiente expresión:

W = [F / (V · D)] · [(B + S) / S] + C    (m)

En donde:

  • F: caudal máximo de de paso de agua (m3/s)

  • V: velocidad máxima del agua en las rejillas (m/s)

  • D: nivel de aguas arriba de la rejilla a caudal máximo (m). Se calcula como: D = 0,15 + 0,74 · (Qmáx)-0,5

  • B: ancho de las barras (m)

  • S: separación libre entre barrotes (m)

  • C: coeficiente de seguridad (m). C = 0,1 m para rejas finas y C = 0,3 m para rejas gruesas

 

Fuente:

METCALF & EDDY, INC. Ingeniería de aguas residuales. Mc Graw Hill. 3ª Edición (1995)

 


 

 

 
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