Decantación primaria convencional

FT-PRI-002
FICHAS TÉCNICAS
DE ETAPAS DE PROCESO DE
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DE LA INDUSTRIA TEXTIL
DECANTACIÓN PRIMARIA
CONVENCIONAL
SERIE: TRATAMIENTOS PRIMARIOS
TÍTULO
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL (FT-PRI-002)
Fecha de elaboración
Junio de 2013
Revisión vigente
DECANTACIÓN PRIMARIA
CONVENCIONAL
FT-PRI-002
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL (FT-PRI-002)
Fecha
Junio 2014
Autores
Joaquín Suárez López
Alfredo Jácome Burgos
Pablo Ures Rodríguez
Revisado
Modificaciones
Fecha
Modificado por:
Objeto de la modificación:
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
FT-PRIM-002 ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2.- DECANTACIÓN PRIMARIA: FUNCIÓN Y OBJETIVOS
2.1.- Tipología de decantadores primarios
2.2.- Utilidad / aplicabilidad
3.- DISEÑO
3.1.- Parámetros de diseño
3.2.- Criterios de diseño
4.- PRODUCCIÓN DE LODOS
5.- RENDIMIENTO
6.- CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARTICULARES
7.- ESPECIFICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA TEXTIL
8.- PARÁMETROS Y ESTRATEGIAS DE CONTROL
9.- PROBLEMAS DE EXPLOTACIÓN
BIBLIOGRAFÍA
ANEXO 1.- COMPARATIVA DE CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO
ANEXO 2.- ESTIMACIÓN DE SUPERFICIES NECESARIAS
ANEXO 3.- DESCRIPCIÓN GRÁFICA DE UNIDADES DE PROCESO
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
FT-PRIM-002 Pág. 2 de 29
1.- INTRODUCCIÓN
El tratamiento primario tiene como objetivo reducir la concentración de sólidos en suspensión del agua residual.
La base de esta reducción está en la tranquilización del agua en un tanque (se reduce la velocidad del flujo) para
que los sólidos con una densidad significativamente mayor que la del agua sedimenten; adicionalmente, materias
menos densas que el agua (aceites y grasas, etc.) flotarán.
En un tratamiento primario se producirá un efluente menos turbio (por la reducción de sólidos en suspensión), y
también se generarán unos fangos o lodos “primarios”. Estos lodos normalmente contienen una fracción orgánica
biodegradable, de modo que un tratamiento primario supone también una reducción de la DBO. La magnitud de
esta reducción dependerá del proceso utilizado y de las características del agua residual bruta.
Aunque hay varios procesos que se pueden considerar incluidos dentro del tratamiento primario (filtración,
tamizado, lagunas, fosas sépticas, tanques Imhoff, etc.) los principales procesos utilizados en las EDAR de mediano
y gran tamaño se pueden clasificar como sigue:

Proceso de separación sólido – líquido (sin adición de reactivos químicos):
- Decantación primaria

Proceso de separación sólido – líquido (con pre-adición de reactivos químicos): implica que
previamente se han mejorado las características de los sólidos en suspensión mediante la
adición de coagulantes y/o floculantes. Se lo conoce como proceso físico-químico. Se tiene:
- Decantación primaria mejorada
- Flotación con aire disuelto (proceso FAD)
- Proceso mixto (decantación - flotación)
2.- DECANTACIÓN PRIMARIA: FUNCIÓN Y OBJETIVOS
El objetivo de la decantación primaria es la reducción de sólidos en suspensión de las aguas residuales bajo la
exclusiva acción de la gravedad. En consecuencia, se pretende la eliminación de sólidos sedimentables y de
materias flotables.
La decantación primaria se aprovecha de que una parte significativa de los sólidos en suspensión de las aguas
residuales tienen ciertas características que producen su floculación natural durante la sedimentación. Es decir que,
al chocar una partícula con otra se agregan formando una nueva partícula de mayor tamaño y aumentando, en
consecuencia, su velocidad de sedimentación.
2.1.- Tipología de decantadores primarios
En tratamiento de aguas residuales es habitual el uso de decantadores estáticos. No hay mecanismos ni flujos que
busquen incrementar la sedimentabilidad de las partículas. No se hace recirculación de lodos.
En cuanto a la forma en planta de un decantador, esta puede ser rectangular o circular. En las siguientes figuras se
presentan imágenes y esquemas de decantadores primarios.
Figura 1.- Imágenes de un decantador primario circular con puente.
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Barredoras de
espumas
Puente de
acceso
Canal de
recogida
de efluente
Campana
deflectora
Placa deflectora
periférica
Caja de
espumas
Salida de
agua
tratada
Rasquetas de
fondo
Conducto de entrada
de agua
Poceta
de fangos
Tubería de extracción
de fango
Figura 2.- Esquemas generales de un decantador circular con puente.
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h ent/2
Superficie horizontal efectiva
hent
h ent/2
Entrada
htot
60º
Figura 3.- Esquema general de un decantador circular o tronco-cónico sin puente.
Conducto de entrada
de agua
Canal de
espumas
Placa
deflectora
Barredoras de
espumas
Poceta de
fangos
Rasquetas de
fondo
Purga de
fangos
Figura 4.- Esquema general de un decantador rectangular con puente.
Canal de
recogida
de efluente
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2.2.- Utilidad/aplicabilidad
En general, con la adopción de la decantación primaria será de esperar menos problemas de explotación de las
etapas de proceso aguas abajo, normalmente un biológico. Por ejemplo, se reduce la acumulación de aceites y
grasas en la biomasa del reactor biológico, se minimiza o evita posibles sedimentaciones en el reactor, se reduce la
tendencia al bulking “no filamentoso” de la biomasa de unos fangos activos, etc.
Dentro de la aplicabilidad de la decantación hay que tener en cuenta que puede constituir un elemento básico del
tratamiento físico-químico.
La utilidad de la decantación primaria en el contexto de una línea de depuración convencional viene condicionada
sobre todo por dos factores:


Nivel de seguridad o garantía de depuración: bajo el concepto de conseguir el mayor grado de
depuración en cualquier situación.
Tipo de tratamiento de fangos adoptado en la EDAR.
El nivel de garantía a exigir a una EDAR dependerá de la importancia de la misma. Cuando por cualquier
circunstancia el tratamiento biológico no funciona, la decantación primaria permite verter agua decantada en lugar
de agua solo pretratada. Por lo tanto, se garantizaría un mayor nivel de depuración en esa situación.
En general, se recomienda la no consideración de la decantación primaria cuando el proceso biológico sea de baja,
o muy baja, carga orgánica, por ejemplo: aireación prolongada, lechos biopelícula aireables sumergidos, etc. Es
decir, se asume que la materia orgánica sedimentable formará parte del sustrato a degradar por la biomasa del
reactor biológico.
En depuración de aguas residuales de pequeños núcleos o colectividades, de hasta 200 habitantes, la decantación
primaria se puede realizar mediante fosas sépticas, y si se llega hasta los 500 habitantes se puede recurrir a tanques
Imhoff. En ambos procesos, se produciría también una digestión parcial de los lodos primarios.
3.- DISEÑO
3.1.- Parámetros de diseño
Los parámetros más importantes para el dimensionamiento de la decantación primaria son:

Velocidad ascensional o carga hidráulica superficial: se obtiene de dividir el caudal efluente entre la
superficie horizontal de decantación:
VASC 
Q
A
Donde:
VASC = velocidad ascensional (m/h)
Q = caudal efluente primario (m3/h)
A = superficie horizontal de decantación (m2)

Tiempo de retención hidráulica: relacionado con el calado. Una mayor profundidad aumenta la probabilidad
de choque (floculación) entre las partículas que sedimentan, aumentando su velocidad de caída:
TRH 
V
Ah

Q
Q
Donde:
TRH = tiempo de retención hidráulica (horas)
h = calado bajo vertedero (m)
V = volumen útil de decantación (m3)

Carga hidráulica sobre vertedero: corresponde al caudal efluente por metro lineal de longitud del
vertedero de salida. Se limita la velocidad de salida del efluente primario para evitar el posible arrastre de
lodos:
CH V 
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Q
LV
Donde:
CHV = carga hidráulica sobre vertedero (m3/h/m)
LV = longitud de vertedero (m)
3.2.- Criterios de diseño
Tanto en España como en otros países, la aplicación de la decantación primaria en el tratamiento de las aguas
residuales tiene un largo recorrido. Esto ha llevado al desarrollo y adopción de una serie de valores empíricos para
los parámetros de diseño. Un estudio comparativo sobre los valores de diseño se presenta en forma de tabla en el
Anexo 1 de esta Ficha Técnica.
En general, se fijan valores límites para la velocidad ascensional, el TRH y el calado, que están relacionados entre sí
(ver valores propuestos de diseño en la tabla siguiente). Por ejemplo, en general se recomienda que el TRH deba
ser de un mínimo de 1 hora a caudal máximo. Varias fuentes recomiendan no prolongar excesivamente el TRH
porque la materia orgánica tiende con rapidez a pudrirse generando importantes problemas de explotación. Esto
hace que en ocasiones el calado teórico necesario pueda alcanzar valores tan bajos como 2 metros.
El valor de la carga hidráulica sobre vertedero tiene una limitación que viene impuesta para evitar el arrastre de
fangos del fondo del decantador; se llega así a establecer un límite máximo de 10 m3/h/m.
Por otra parte, un rendimiento del 65 % en la reducción de SS es un objetivo alcanzable de diseño. Este valor del
rendimiento sirve de dato de partida para el cálculo de la producción de lodos primarios.
Para evitar perturbaciones producidas por el sistema de purga de lodos se limita la velocidad máxima de
desplazamiento de las rasquetas, que en caso de decantador circular viene dada por la velocidad periférica. De
igual forma, se limita el tiempo máximo de retención de los fangos en las pocetas de almacenamiento para evitar
su anaerobiosis y las consiguientes perturbaciones sobre el proceso, principalmente la flotación de fangos.
Además de lo apuntado, hay otros criterios prácticos de diseño de la decantación primaria, por ejemplo:

La corona de reparto en un decantador circular de alimentación central tiene unas dimensiones que
generalmente cumplen las siguientes relaciones: 1) su diámetro está comprendido entre 0.05 y 0.20 veces
el diámetro del decantador, 2) su altura está comprendida entre 1/3 y 1/5 de la profundidad máxima del
decantador.

La pendiente de la solera de un decantador rectangular suele ser del 1%. En uno circular podría ser de
hasta un 10 %.

En decantadores rectangulares la ratio longitud/ancho está comprendida entre 1.5 y 7.5 (comúnmente
3). En los decantadores circulares la relación radio/altura suele estar comprendida entre 2.5 y 8.
En la siguiente tabla se establecen los valores de los parámetros de diseño de la decantación primaria.
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Tabla 1.- Resumen de valores de diseño de la decantación primaria
Parámetro
Rendimiento(1)
VASC
TRH
SS
Valor
 60 %
DBO5
a Qmedio
a Qmax
a Qmedio
a Qmax
 30 %
 1.0 m/h
 1.5 m/h
2h
1h
CHV (a Qmax)(2)
Calado bajo vertedero(2)
Resguardo
Concentración del fango primario (para cálculos)
Periodo de extracción de lodos primarios
Velocidad de rasquetas
Pendiente solera
Corona de reparto
(circular, alimentación central)
Circular (con rasquetas)
Rectangular (con rasquetas)
Diámetro
Sumergencia
Sumergencia
Deflector anti-flotantes
Ratio longitud/ancho
Longitud máxima
Ancho máximo
Diámetro máximo
Dimensiones(3)
Tiempo de retención en poceta de fangos (4)
 10 m3/h/m
 2.50 m (máximo 5 m)
 0.50 m
1%
10 h/día
circular < 120 m/h
rectangular < 60 m/h
8%
2%
10 % a 20 % de diámetro
decantador
1a2m
 30 cm
3-5
60 m
20 m
40 m
<5h
(1) Depende del porcentaje de sedimentables sobre los SS. En caso de aguas con elevada proporción de sedimentables,
se podría elevar el nivel exigible de rendimiento.
(2) Para minimizar el arrastre de fangos con el efluente.
(3) Limitación máxima para tener en cuenta los efectos constructivos, climatológicos (viento,...).
(4) Para evitar pudrición e hidrolización de lodos
4.- PRODUCCIÓN DE LODOS
La cantidad de lodos a purgar de la decantación primaria (lodos primarios) viene dada por la siguiente expresión:
P f 1º  Q  SS  R  10  5
Donde:
Pf1º = producción media diaria de lodos primarios (kg SS/día)
Q = caudal medio (m3/d)
SS = concentración media de SS del agua residual afluente (mg/L)
R = reducción de SS en la decantación primaria (%)
Si la densidad de lodo se supone igual a la del agua, el volumen de lodos primarios se puede estimar mediante:
V f ,1º 
Pf 1º
10 C
Donde:
Vf,1º = caudal medio de lodos primarios (m3/día)
C= concentración del lodo primario (%)
La concentración del fango primario suele estar comprendida entre 3 y 5 %.
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El fango primario generalmente desprende mal olor, contiene una gran cantidad de microorganismos y es
putrescible, debido a la materia orgánica. Por esto, requiere estabilización. No drena bien en eras de secado, pero
se deshidrata bien mecánicamente.
5.- RENDIMIENTO
Para el cálculo de la carga y/o concentración del efluente primario se fijan los siguientes rendimientos de la
decantación primaria (tabla 1):


SS = 60 %
DBO5 = 30 %
6.- CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARTICULARES
En el diseño de los decantadores se deberá definir los siguientes aspectos:
‐
Los decantadores deben estar equipados con sistemas de recogida superficial de espumas y flotantes, y
puntos de evacuación de los mismos, que en ningún caso deberán incorporarse a la línea de agua, en el
caso en que se espere la presencia de los mismos.
‐
Los carros móviles de arrastre deberán ser fácilmente accesibles y tendrán un sistema de paro automático
frente a obstáculos.
‐
Se prestará especial atención al trazado de las tuberías de fangos, evitando distancias innecesarias, codos
inútiles, etc., e incluirá el número de bridas necesario para facilitar el mantenimiento de la instalación. Se
deberá cuidar el acceso a toda la línea de fangos, siendo deseable evitar las tuberías enterradas.
Asimismo, incluirá conexiones para inyección de agua a presión en los puntos que, a priori, puedan
considerarse susceptibles de atascamiento.
‐
Se contemplará la instalación de un by-pass del proceso de decantación primaria.
‐
Se contemplará la instalación de sistemas de aislamiento de unidades en paralelo, si existiese más de una.
‐
Cuando se trate de unidades en paralelo se instalará una arqueta de reparto cuyo dimensionamiento
hidráulico deberá ser muy cuidado para conseguir un buen equi-reparto de los caudales de diseño.
7.- ESPECIFICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA TEXTIL
8.- PARÁMETROS Y ESTRATEGIAS DE CONTROL
Parámetros para el control de la eficiencia del proceso (MAGRAMA, 2012):







Concentración de sólidos en afluente y en efluente.
Turbidez en efluente.
Concentración del fango extraídos/purgado.
Velocidad de avance de rasquetas.
Generación de malos olores.
Acumulación excesiva de flotantes en el decantador.
Anomalías en la obra civil, que pudieran dar lugar a infiltraciones.
Los fangos y flotantes que se van acumulando en los decantadores primarios precisan ser extraídos de forma
periódica. En el caso de que los lodos no se extraigan con la periodicidad necesaria, comenzarán a instaurarse
condiciones de anaerobiosis, con la consiguiente generación de gases, que arrastrarán parte de los lodos a la
superficie del decantador, influyendo muy negativamente en su rendimiento.
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Periódicamente se comprobará si la frecuencia de extracción de los fangos en exceso es la correcta, ajustando
la frecuencia en caso necesario. Fangos extraídos con bajas concentraciones serán síntoma de que la
extracción se realiza con una frecuencia superior necesaria. Por el contario, la aparición de fermentaciones
(burbujeo), ascenso de los fangos y generación de olores desagradables, serán indicios de que los fangos
permanecen en el fondo del decantador más tiempo del recomendado.
Se debe limpiar, mediante cepillado, de la chapa deflectora y vertederos de salida del decantador, donde con
el tiempo se va fijando biomasa.
Actividades de mantenimiento y control (MAGRAMA, 2012):





Comprobación del funcionamiento del puente mediante arranque y parada accionando el interruptor de
seguridad y maniobra.
Inspección del funcionamiento electromecánico del motorreductor central (caso de planta circular).
Nivel de engrase.
Apreciación de ruidos, vibraciones y calentamientos de motores o bombas.
Control de la operación del decantador primario
o Velocidad ascensional con la que opera el decantador (m/h), calculada en función de los
caudales medios (m3/h) y máximos (m3/h), de las aguas a tratar y de la superficie del decantador
(m2).
o Tiempos de retención hidráulica con los que opera el decantador (h), calculado en función de
los caudales medios (m3/h) y máximos (m3/h), de las aguas a tratar y del volumen útil del
decantador (m3).
o Carga sobre vertedero (m3/h.m): calculada en función del caudal máximo (m3/h) y de la
longitud (m) del vertedero.
9.- PROBLEMAS DE EXPLOTACIÓN
La pérdida de calidad en los efluentes, principalmente por la presencia en los mismos de materia en suspensión,
puede ser debida a sobrecargas hidráulicas o al hecho de que no se proceda con la frecuencia recomendada a la
purga de los fangos en exceso. En el primero de los casos será necesario limitar los caudales afluentes y el segundo
proceder a la regulación de la temporización con la que se procede a la extracción de los fangos.
La tabla siguiente muestra las principales anomalías que suelen darse en las instalaciones de decantación primaria,
junto a su posible causa y a la solución recomendada (MAGRAMA, 2012).
Tabla 2.- Principales anomalías en decantadores primarios, causas y soluciones.
Anomalía
Causa
Solución
Deficiente calidad de los efluentes
por las elevadas concentraciones
de materia en suspensión.
Sobrecarga hidráulica
Limitar los caudales de aguas
residuales.
Aumentar la frecuencia de la
purga de fangos.
Aumentar la frecuencia de la
extracción de flotantes.
Disminuir la frecuencia de purga
de fangos.
Aumentar la frecuencia de purga
de fangos.
Proceder a una extracción más
frecuente de los fangos.
Fangos con muy bajas
concentraciones.
Burbujeo, malos olores y fango
flotante.
Elevada concentración de arenas
en los fangos purgados.
Baja periodicidad de purga de
fangos.
Acumulación excesiva de flotantes
Extracción de fangos demasiado
frecuente
Baja periodicidad de purga de
fangos.
Mal funcionamiento de la etapa de
desarenado.
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BIBLIOGRAFÍA
CEDEX (2010); "Curso sobre tratamiento de aguas residuales y explotación de estaciones depuradoras"; 2 tomos;
Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas; Gabinete de Formación y Documentación: Madrid.
CRITES R. y TCHOBANOGLOUS G. (2000). “Tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones”. McGraw-Hill
Interamericana, S.A.: Bogotá (Colombia).
DAVIS, M. L. (2010). “Water and wastewater engineering. Design, principles and practice”. McGraw-Hill: New York
(USA).
DEGRÉMONT (1979). “Manual técnico del agua”. Cuarta edición española. Grafo, S. A. Bilbao.
GARCÍA-MARTÍNEZ, F.J.; PÉREZ-SANCHEZ, P.; RANCAÑO-PÉREZ, A.; (2012); “Manual de operación y mantenimiento
de EDARs en pequeñas poblaciones”; KLEIN, ISBN, 978-84-615-7343.
GLUMRB (2004) “Recommended standards for wastewater facilities”. Policies for the design, review, and approval
of plans and specifications. For wastewater collection and treatment facilities. A report of the wastewater
committee of the Great Lakes – Upper Mississippi River Board. Published by: Heath Research, Inc., Health Education
Services Division, Albany, N.Y. (USA).
HERNÁNDEZ A. (1998). “Depuración de aguas residuales”. Paraninfo, S. A. Madrid (España).
HERNÁNDEZ MUÑOZ A., HERNÁNDEZ LEHMAN A. y GALÁN P. (2004). “Manual de depuración Uralita. Sistemas para
depuración de aguas residuales en núcleos de hasta 20.000 habitantes”. Paraninfo S. A.: Madrid (España).
LIN S. D. (2007). “Water and wastewater calculations manual”. McGraw-Hill Companies Inc.: New York (USA).
METCALF & EDDY (1995). "Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, vertido y reutilización”. McGraw-Hill –
Interamericana, Madrid (España).
METCALF & EDDY (2003). “Wastewater Engineering: Treatment and Reuse”, 4th ed., McGraw-Hill, Boston (USA).
MOPU (1983). “Anteproyecto de modelo de pliego de bases técnicas para concursos de proyecto y ejecución de
obras de estaciones depuradoras de aguas residuales. Centro de Estudios de la Dirección General de Obras
Hidráulicas y Grupo de Tratamiento de Aguas de SERCOBE. Madrid (España).
MAGRAMA (2010), “Manual para la implantación de sistemas de depuración en pequeñas poblaciones”;
Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino Pº de la Infanta Isabel, 1, Secretaría General Técnica
NIPO: 770-10-061-3; ISBN: 978-84-491-1071-9.
NY-DEC (2004). Wet Weather Operating Practices for POTWs with Combined Sewers. New York State. Dpt. of
Environmental Conservation. Documento de Transferencia Tecnológica. www.dec.state.ny.us/website/
dow/bwcp/ww_training.html
RONZANO, E.; DAPENA, J. L. (1995); "Tratamiento biológico de las aguas residuales". Manual de PRIDESA; Ediciones
Díaz de Santos, S. A.: Madrid (España).
SAINZ J. A. (2007). “Tecnologías para la sostenibilidad. Procesos y operaciones unitarias en depuración de aguas
residuales”. Fundación EOI: Gregorio del Amo 6, Madrid (España).
SINCERO A. y SINCERO G. (2003). “Physical-chemical treatment of water and wastewater”. CRC Press LLC: Boca Raton
(Florida – USA).
SUÁREZ J., et al. (2008). Gestión de las aguas pluviales. Editado por CEDEX: Madrid.
WEF - ASCE (1998). "Design of municipal wastewater treatment"; Vol. 2. Water Environmental Federation; American
Society of Civil Engineering: VA (USA).
WEF (2005) “Clarifier design”. Manual of Practice Nº FD-8. Water Environment Federation. Alexandria, VA (USA).
VERNICK, A. S.; WALKER, E. C. (1981). "Handbook of wastewater treatment process"; Marcel Dekker, Inc.: Nueva York
(USA).
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL ETP-FT002
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ANEXO 1.- COMPARATIVA DE CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO
Tabla.- Comparación de criterios de diseño de decantadores primarios
Parámetro
VASC (m/h)
- a Qmedio
- a Qmáx
TRH (h)
- a Qmedio
- a Qmáx
CHV (m3/h/m)
Calado (m)
MOPU
(1983)
Arroyo del
Culebro
Cuenca del
Nalón(*)
< 1.3 m/h
< 2.5 m/h
< 1.3 m/h
<1.0
<1.5 (t.
seco)
<2.5 m/h
>2h
>1h
a Qmáx:
< 40
a Qmáx:
< 40
2 a 3.5
>2.5
>1 (t. seco)
a Qmáx:
< 20
UNE-EN12255– 4:
2002
1 a 2 m/h
(t.seco)
Pendiente
solera
Circ. 5 a
10%
Rect. 1 a
2%
Geometría
L/A: 3 a 5
L/h: 4 a 35
Metcalf &
Eddy
(1995)
WEF
(2005)
Hernández
(1998)
1.25 a 2
2.5 a 5
1.3 a 2
3.3 a 5
1a2
4a5
1 a 2 (1.5)
2 a 3 (2.5)
1.5 a 2.5 (2)
a Qpunta, ts:
<30
2. 5 a 3.0
< 20m …
0.60 m
< 40m …
0.75 m
> 40m …
0.90 m
Resguardo
Davis
(2010)
1.5 a 2.5 (2)
Q  3.800 m /d :
- 5 m3/h/m
Q > 3.800 m3/d :
- 8 m3/h/m
Circ. 3 a 5
Rect. 2 a 5
3
a Qmedio:
5 a 20
(típico: 10)
a Qmedio:
5a8
3 a 4.5 (3.6)
3 a 3.6
TRHact
. biol.
 flota
Degrémont
(1979)
Hernández et al.
Uralita (2004)
Circ.
1a2(1.5)
2a3(2.5)
1.5 a 3 (2)
1 a 2 (1.5)
Qmedio
Circ. 5 a 18
Rect. 5 a 26
Rect.
0.8a1.8(1.3)
1.8a2.6(2.2)
1.5 a 3 (2)
1 a 2 (1.5)
Circ.: 5 a 18 (9.5)
Rect.: 5 a 26 (10)
Circ. 2 a 3.5
Rect. 2.5 a 4
Sainz (2007)
Lin (2007)
Sincero &
Sincero (2003)
1.25 a 2.5
1.4 a 2
3.4 a 5
1.25 a 2 (1.7)
1.5 a 3
1.5 a 2.5 (2)
< 20
Rect.: 10 a 15
a Qmedio:
6a8
Circular: 2.5 a 4
Rectangular: 2.5 a
3.5
3 a 3.7
Circ.: 3 a 5 (4.5)
Rect.: 2 a 6 (3.5)
0.5 a 0.7 m
P1.000 hab
..tolva
cónica: 50º
..tolva
pirámide:
60º
P>1.000
hab.
.. 3º a 30º
L/A: 3 a 1
Circ. 8%
Rect. 1%
Circ. 2 a 8%
Rect. 0.5 a 2%
Circ. 4 a 10%
Rect. 1%
Circ. 2 a 8%
Rect. 0.5 a 2%
Circular:
1/10 a 1/12
Circular:
8%
Circular:
6 a 16% (8%)
L/A: 3 a 6
máx: 40 m; h < 3 m
Rectangular:
Amáx (cadenas): 6
m
Lmáx (cadena
metálica): 35-40m
Lmáx (cadena
plástica): 70-75 m
Dist. entre
rasquetas:2.53.5m
L/A: 3 a 1
: 3 a 60m (30m)
máx: 50 m
máx: 60 m
máx: 40 m
L: 30 a 60 m
A: 3 a 24 m
L: 25 a 40 m
A: 3 a 24 m
L: 5 a 90 m
L/A: 1.5 a 7.5
L/h: 5 a 40
L: 5 a 90 m
L/A: 1.5 a 7.5 (4.5)
L/h: 5 a 40 (15)
h: 1.5 a 3 (3 m)
Circular:
: 5 a 60m
L: 15-100m (30m)
A: 3-30m (10m)
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL Parámetro
MOPU
(1983)
Velocidad
rasquetas
Circ. < 120
m/h
Rect. < 60
m/h
Concentración
lodos
3a5%
Para
cálculos
3%
<5h**
Tiempo
retención en
poceta
Arroyo del
Culebro
Cuenca del
Nalón(*)
UNE-EN12255– 4:
2002
Davis
(2010)
0.3a1.2 m/min
(0.9 m/min)
18 a 72 m/h
(54 m/h)
Para
cálculos
0.8%
Para
cálculos 1%
Metcalf &
Eddy
(1995)
0.6a1.2
m/min
(0.9 m/min)
36 a 72 m/h
(54 m/h)
4 a 12%
WEF
(2005)
ETP-FT002
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Hernández
(1998)
Degrémont
(1979)
Hernández et al.
Uralita (2004)
Sainz (2007)
0.3 a 1.2 m/min
(0.6 m/min)
18 a 72 m/h
(36 m/h)
Circ. 2 a 6 cm/s
(72 a 216 m/h)
Rect. 2 a 5 cm/s
(72 a 180 m/h)
0.3 a 1.2 m/min
(0.6 m/min)
Rect.: 0.5 a 1
m/min
Circular: 100 a 120
m/h
3 a 6%
Succión: 1 a 2 (1.5%)
Pocetas: 3 a 6 (5%)
1.5 a 2.5%
4 a 8 h (6h)**
Circ. sin rasquetas:
0.5 a 5h (2 h)**
Circ. con rasquetas:
4 a 8h (6h)**
Rectangular:
4 a 24 h (10 h)**
% diám. Dec.:
0.05 a 0.2 (0.1)
% h dec.:
0.25 a 0.65 (0.4)
Campana
deflectora
central
Deflectores
anti-flotantes
Deflectores
entrada en
rectangulares
0.02 a 0.025 m/s
Velocidad de
paso
> 65% SS
>65 % SS
Rendimiento
>35 % DBO
exigido
* EDAR con 6 decantadores primarios (3 + 3). 3 en funcionamiento continuo y 3 más en tiempo de lluvia.
** No obstante los tiempos de retención en poceta de lodos señalados, lo normal son purgas continuas o mediante temporizaciones cortas (en general, cada hora o media hora).
% diám. Dec.:
0.10 a 0.15
% h dec.:
0.30 a 0.60
Lin (2007)
Sincero &
Sincero (2003)
0.02 a 0.05 rpm
(0.03)
0.5-1.5 m/min
(1.0)
% diám. Dec.:
0.10 a 0.20
Sumergencia.
0.9 a 1.8 m
Sumergencia:
15 a 30 cm
0.6 a 0.9 m de
la entrada.
Sumergencia:
45 a 60 cm. 5
cm por encima
del nivel libre
del agua.
< 9 m/h
Referencias
Davis M. L. (2010). “Water and wastewater engineering. Design, principles and practice”. McGraw-Hill: New York (USA).
Degrémont (1979). “Manual técnico del agua”. Cuarta edición española. Grafo, S. A. Bilbao.
GLUMRB (2004) “Recommended standards for wastewater facilities”. Policies for the design, review, and approval of plans and specifications. For wastewater collection and treatment facilities. A report of the wastewater committee of the Great Lakes – Upper Mississippi River Board.
Published by: Heath Research, Inc., Health Education Services Division, Albany, N.Y. (USA).
Hernández A. (1998). “Depuración de aguas residuales”. Paraninfo, S. A. Madrid (España).
Hernández A., Hernández A. y Galán P. (2004). “Manual de depuración Uralita. Sistemas para depuración de aguas residuales en núcleos de hasta 20.000 habitantes”. Paraninfo S. A.: Madrid (España).
Metcalf & Eddy (1995) “Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, vertido y reutilización”. Revisado por: G. Tchobanoglous y F. Burton. McGraw-Hill/ Interamericana de España, S. A.: Madrid (España).
MOPU (1983). “Anteproyecto de modelo de pliego de bases técnicas para concursos de proyecto y ejecución de obras de estaciones depuradoras de aguas residuales. Centro de Estudios de la Dirección General de Obras Hidráulicas y Grupo de Tratamiento de Aguas de SERCOBE.
Madrid (España).
Pliego EDAR cuenca media-alta del arroyo del Culebro (Fuenlabrada)
Pliego de la EDAR de Frieres, saneamiento del río Nalón (Asturias). Qmedio = 600 L/s; Qpunta, tiempo seco = 1.200 L/s; Qmáx, tiempo de lluvia = 2.800 L/s. 6 decantadores (3 + 3).
Sainz J. A. (2007). “Tecnologías para la sostenibilidad. Procesos y operaciones unitarias en depuración de aguas residuales”. Fundación EOI: Gregorio del Amo 6, Madrid (España).
Sincero A. y Sincero G. (2003). “Physical-chemical treatment of water and wastewater”. CRC Press LLC: Boca Raton (Florida – USA).
Lin S. D (2007). “Water and wastewater calculations manual”. McGraw-Hill Companies Inc.: New York (USA).
WEF (2005) “Clarifier design”. Manual of Practice Nº FD-8. Water Environment Federation. Alexandria, VA (USA).
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 13 de 29
ANEXO 2.- ESTIMACIÓN DE SUPERFICIES
NECESARIAS
ESTIMACIÓN DE SUPERFICIE NECESARIA PARA PROCESO DE DECANTACIÓN PRIMARIA
CARGA HIDRÁULICA (m3/m2.h) Rango
1 ‐1,5 Valor adoptado
1 1,5 CAUDAL (m3/h) SUPERFICIE NECESARIA (m2) 5 5 3 10 10 7 20 20 13 30 30 20 40 40 27 50 50 33 60 60 40 70 70 47 80 80 53 90 90 60 100 100 67 DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 ANEXO 3.- DESCRIPCIÓN GRÁFICA DE
UNIDADES DE PROCESO
Figura 1
Croquis general de un decantador primario de planta circular.
Figura 2
Croquis de los elementos principales de un decantador de planta circular.
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 15 de 29
Figura 3
Visión general de decantador de planta rectangular con rasquetas fijadas a cadenas.
Figura 4
Croquis general de un decantador de planta rectangular y elementos principales. Sistema de
recogida de fangos y flotantes mediante rasquetas fijadas en cadena.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 16 de 29
Figura 5
Detalle del sistema de recogida de fangos y flotantes mediante rasquetas fijadas en cadenas en un
decantador de planta rectangular..
Figura 6
Detalle de campana deflectora para optimizar la entrada de agua bruta en el decantador.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Figura 7
Detalle de una caja de espumas y flotantes en un decantador primario.
Figura 7
Puente de rasquetas de fondo y de superficie en un decantador de planta circular.
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Figura 8
Puente de rasquetas de fondo y de superficie en un decantador de planta circular.
Figura 10
Decantadores primarios rectangulares con rasquetas fijadas en puente móvil.
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 19 de 29
Figura 11
Decantador de planta rectangular con sistemas de limpieza de fondo mediante rasquetas fijadas en
cadena.
Figura 12
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Figura 13
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil.
Figura 14
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil.
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 21 de 29
Figura 15
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil y sistema de
distribución de agua bruta central.
Figura 16
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil y sistema de
distribución de agua bruta central.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 22 de 29
Figura 17
Sistema de tracción del puente móvil de un decantador circular.
Figura 18
Aspecto general de un decantador primario circular con puente de rasquetas móvil y campana de
distribución de agua bruta central.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 23 de 29
Figura 19
Mecanismo de tracción y de reducción de un sistema de tracción central de un puente de rasquetas.
Figura 20
Sistema de campana central con doble corona.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 24 de 29
Figura 21
Detalle del sistema de extracción de agua clarificada: placa deflectora y vertedero en sierra.
Figura 22
Detalle del sistema de extracción de agua clarificada: placa deflectora y vertedero en sierra.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
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Figura 23
Detalle del sistema de extracción de agua clarificada: placa deflectora y vertedero en sierra.
Figura 24
Sistema de recogida de agua clarificada con doble vertedero de recogida en canal.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
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Figura 25
Sistema de recogida de agua clarificada mediante tubería perforada sumergida en disposición radial.
Figura 26
Decantador primario en el que se ha producido una flotación del fango.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
Figura 27
Caja de espumas y flotantes.
Figura 28
Caja de espumas y flotantes.
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DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 28 de 29
Figura 29
Vista general del sistema de vertedero, placa deflectora y adaptación en el puente de rasquetas para
la extracción de espumas y flotantes por la caja de espumas y flotantes.
Figura 30
Sistemas de rasqueta de fondo fijadas a celosía con tracción central.
DECANTACIÓN PRIMARIA CONVENCIONAL
ETP-FT002 Pág. 29 de 29
Figura 31
Decantador con entrada de agua bruta y extracción de agua decantada desde la periferia.
Figura 32
Detalle de elementos de recogida de agua decantada y de sistema de rasqueta para la retirada de
flotantes.