Es un equipo que por un procedimiento físico separa los sólidos del agua, en un espacio de un tercio de lo que lo hace un clarificador convencional (circular). Después de la floculación, estos sólidos reposan en las placas inclinadas y por gravedad resbalan al fondo. Pueden ser con fondo cónico o cilíndrico. Su construcción es acero al carbón con recubrimientos epóxicos internos y externos, o bien, acero inoxidable. Su capacidad va de 10 a 2,000 gpm.

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Un Clarificador gravitacional, es el método más económico para remover sólidos de los líquidos, debido a que la gravedad es una fuente de energía natural y es gratis. Un clarificador simple provee una zona no turbulenta, donde a los sólidos suspendidos en el líquido se les da el tiempo suficiente para que reposen en las placas y se resbalen al fondo. Los Clarificadores de Placas Inclinadas de ACS, son unidades compactas con una área de sedimentación de menos del 25% del espacio requerido por clarificadores convencionales.

PRINCIPIOS DE OPERACION

Una partícula arrastrada por la velocidad del líquido que la contiene, debe dejarse reposar el tiempo suficiente para sedimentar y viaje al fondo del equipo, antes de ser arrastrada nuevamente y expulsada por el flujo natural del agua (hacia la superficie). Así, las partículas deben empezar en el punto "a", debiendo atravesar en algún punto entre ab y ab’ para evitar sea arrastrada hacia la superficie.

Si V es la velocidad horizontal del líquido, S es la velocidad de sedimentación de la partícula sólida, L es el largo del mecanismo de sedimentación, y D es la profundidad. Entones las partículas entrando al punto A se sedimentarán en el fondo del mecanismo, solo si V no es excedido: S(L/D)

Desde V max/S = L/D entonces, V max = S(L/D)

Por lo tanto, la velocidad a la cual un mecanismo de clarificación horizontal puede operar satisfactoriamente, es directamente proporcional a su largo, e inversamente proporcional a su profundidad.

Este análisis se aplica a muchas unidades de clarificación horizontal. El espacio entre las placas es usualmente unos centímetros, en oposición con la profundidad que son varios metros opuestas a la profundidad total del tanque. Así, la sedimentación es reducida dramáticamente, el flujo además deberá ser no turbulento para prevenir que los sólidos vuelvan a ser arrastrados a la superficie por el líquido en movimiento.

La clarificación horizontal realiza autolimpieza en sí misma, debido que las placas están inclinadas a tal ángulo que excede el ángulo de reposo natural de los sólidos. El flujo del agua ya sin turbulencia entrará por la parte final de dichas placas, los sólidos se sedimentarán en las placas y se deslizarán al fondo del tanque, logrando una clarificación eficiente

Sin embargo, cuando estas placas se inclinan a mayor ángulo, las partículas sedimentables no reposan más en la distancia D sino a mayor distancia D’. Esta nueva distancia de sedimentación D’ es relacionada a D por la relación: D = D’ coseno de f

Theta "f" es el ángulo, el mecanismo es inclinado en un plano horizontal. Así, la distancia de sedimentación se incrementa por el factor: 1/cos  f , en donde   f = 60° , 1/cos  f = 2

La distancia máxima de sedimentación es el doble de la distancia entre las placas. Es entonces evidente que entre menor sea el ángulo de inclinación, menor será la distancia de sedimentación. Sin embargo, el ángulo de inclinación debe exceder el ángulo de reposo de los sólidos a separar. La ecuación anterior se debe modificar para expresar el coseno de una clarificación de placas inclinadas:

PLACAS INCLINADAS

Una reducción de espacio adicional se adquiere al disminuir la separación entre las placas para solo dejar espacio a que el acumulamiento de sólidos permita la sedimentación y no provoque taponamientos. Inclinando las placas lo suficiente para que se de el autolavado, 45° para partículas pesadas y 60° para partículas ligeras, se reduce el área horizontal proyectada por el factor equivalente al coseno del ángulo. El siguiente diagrama compara gráficamente los requerimientos de área de sedimentación de un clarificador convencional, contra los requerimientos de un clarificador de placas inclinadas ACS

SEDMENTACION

El índice de sedimentación para sólidos específicos puede ser determinado por pruebas de laboratorio muy simples. Partículas ligeras, como hidróxidos de metales, usualmente requieren un parámetro de0.25 galones por minuto por pie cúbico de area horizontal proyectada. Esta baja densidad de sólidos requiere que las placas inclinadas sean colocadas a un ángulo de 60° , para inducir a las partículas a que resbalen y desciendan al fondo. Las partículas más pesadas, como arena, pueden resbalar sin problemas desde un ángulo de 45° .

La máxima capacidad de flujo de diseño de un clarificador de placas se basa en el índice de flujo por unidad de área proyectada de manera horizontal. El tiempo de retención NO es un criterio de selección

REMOSION DE SOLIDOS

Los sólidos que han resbalado de las placas, se sedimentarán y acumularán en el fondo del equipo, por lo cual éste debe de estar provisto de una capacidad de almacenamiento de sólidos adecuada a la cantidad que se piensa se acumulará. También es necesario el suficiente espacio para prevenir turbulencias y acumulamientos excesivos, que provoque el arrastre de sólidos a la superficie.

Existen dos diseños de Clarificadores de Placas Inclinadas aprobados por ACS, que tienen que ver con la acumulación y el peso de los sólidos: Los clarificadores de fondo cónico o pirámide invertida y los clarificadores de fondo plano con rastra.

El Clarificador de fondo cónico hará que el lodo resbale y se acumule en el fondo, pero la característica del lodo deberá ser el NO compactarse, deberá ser un lodo ligero.

El Clarificador de fondo plano con rastra (dibujo), se diseña para sólidos con alta capacidad de compactación que son muy difíciles de remover, la rastra los mantendrá en movimiento ligero y los guiará hasta la salida. Este diseño, permite la máxima capacidad de acumulamiento de lodo (hasta tres veces mayor que el de fondo cónico)

ESPESAMIENTO DE LODO

En alguna aplicaciones, no es suficiente el espacio bajo las placas inclinadas para almacenar lodo, por lo que se requerirá un ESPESADOR DE LODO o una compactación directa a través de FILTRO PRENSA.

Usualmente, el lodo debe de ser retenido en condiciones no turbulentas por espacio de 4 a 24 horas para alcanzar una óptima concentración. Una clarificación típica de un efluente bien floculado y sedimentado debe contener entre 300 a 500 ppm de sólidos suspendidos. Este volumen de lodos deberá ser aproximado al 10% del volumen inicial (0.3 al 0.5%). Logrando esto, un 10% del flujo es requerido ara remover los sólidos acumulados. Este ESPESADOR DE LODOS debe tener la capacidad de acumular sólidos de por lo menos 24 horas. El FILTRO PRENSA deberá ser capaz de compactar los sólidos colectados diseñado en ciclos.

CARACTERÍSTICAS:

CON FONDO DE PIRAMIDE INVERTIDA:

CON FONDO DE RASTRA MOTORIZADA:

NOTAS:

• El modelo 110/60/SA indica: 110 pies² de área horizontal proyectada. 60 indica el ángulo de inclinación de las placas. "S" indica: "slope" (fondo inclinado o pirámide invertida). "M" indica: Rastra Motorizada. "A" indica el largo de cada placa, A es 30" de largo, B es 60", C es 120".
• En modelos que indican "C", la mezcla rápida y floculación son módulos por separado.
• Todas las dimensiones son aproximadas, en pies y pulgadas.
• Estos son modelos de línea. ACS fabrica modelos a la medida donde exista problemas de espacio.

 "UNA SOLUCION TAN CLARA COMO EL AGUA. . ."

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