UNIVERSIDAD ALAS PERUANASEscuela Profesional de Ingeniera
Civil
Facultad de Ingenieras y Arquitectura
ABASTECIMIENTO DE AGUA
TEMA: CAMARA DE REJAS
DOCENTEIng. TINEO CORDOVA, EdgardoALUMNO : Sagstegui De La Cruz,
Pablo Antonio Hidalgo Pizarro, James William Perez Dminguez,
Jonathan.
CICLOVIIMAYO 2015
NDICE1 INTRODUCCINPAG32 ABERTURA O ESPACIAMIENTO DE BARRASPAG43
TIPOS DE REJASPAG4i. DIMENSIONES DE LAS BARRASPAG5ii. INCLINACIN DE
LAS BARRASPAG5iii. DISEOPAG5iv. PERDIDA DE CARGA EN LA REJAPAG6v.
CANTIDAD DE MATERIAL RETENIDOPAG7vi. NATURALEZA DEL MATERIAL
RETENIDOPAG 8vii. REMOCIN Y DISPOSICION FINAL DEL MA-TERIAL
RETENIDOPAG 8viii. DETALLES DE LOS CANALES DE LAS
REJASPAG84CONCLUSIONPAG95BIBLIOGRAFIAPAG9
1INTRODUCCINLas aguas residuales contienen trapos, desperdicios,
pedazos de madera, arena, etc., que deben ser removidos antes de
ingresar a las unidades de tratamiento debido a que pueden obstruir
caeras, canaletas, orificios, etc. Que una vez admitidas en la
planta, son de difcil remocin y pueden afectar posteriormente el
proceso de tratamiento.Para tal efecto, la planta debe contar con
un sistema de rejas ubicado a la entrada del recinto de la planta
de tratamiento de aguas residuales. Los residuos atrapados en las
rejas deben extraerse tantas veces al da como sea necesaria para
prevenir inconvenientes al libre escurrimiento del lquido. Como
medida de precaucin, no se deber aceptar que el porcentaje de
obstruccin supere el 60% de la superficie til de la
reja.Indudablemente, esta frecuencia podr variar en funcin a la
cantidad de material retenido en la reja, pudiendo aumentar o
disminuir segn los resultados que se obtengan durante el perodo de
arranque de la planta. No obstante, se requerir como mnimo de dos
limpiezas por da, preferentemente por la maana y por la tarde, al
inicio y fin de la jornada de trabajo.Los residuos retenidos de las
rejas sern removidos con rastrillo de mango largo, los que deben
ser livianos para facilitar su manejo. Algunas veces los
operadores, al efectuar el rastrilleo, fuerzan el paso de los
residuos a travs de los espacios entre barras haca el lquido,
anulando el propsito de las rejas. La correcta forma de hacerlo es
rastrillar cuidadosamente el material hacia la plataforma de
desage, donde escurre el lquido sobrante por el desage, instalado
generalmente all.El material retenido en las rejas deber ser
transportado a un sitio dentro de la planta con ayuda de una
carretilla de mano. Para tal efecto, se podr contar con un pozo de
dimensiones adecuadas localizado en lo posible cerca de la cmara de
rejas o sencillamente disponer de un contenedor para el posterior
retiro del material hacia un relleno sanitario, fuera del recinto
de tratamiento.
Las unidades de tratamiento preliminar ms importantes son: Rejas
Desmenuzadores Desengrasadores Tanques de compensacin
Desarenadores.De estos, prcticamente todas las plantas de
tratamiento incluyen rejas y desarenadores. Las dems unidades son
ms frecuentemente empleadas para residuos lquidos industriales.
2 ABERTURA O ESPACIAMIENTO DE BARRAS
El espaciamiento libre entre las barras depende de la finalidad
depende de la finalidad que se pretende lograr: Rejas gruesas40
hasta 100 mm o ms. Rejas medianas20 hasta 40 mm (son las ms
comunes) Rejas finas10 hasta 20 mm Rejas rotativas muy finas0.25 a
2.5 mm (equipo moderno capaz de sustituir los sedimentadores en
determinados casos). El nombre comercial es Rotostraines"Las rejas
gruesas son instaladas aguas arriba de bombas de gran capacidad,
turbinas, etc. Y a veces preceden a rejas ms finas. No son
empleadas antes de bombas de tornillo, o cuando lo son, tiene
espaciamiento superior a los 150mm.Las rejas ms frecuentes en los
Estados Unidos son los de 25 mm de abertura. Imhoff (Alemania), (1)
recomienda 40 a 50 mm para que no se retenga mucha materia
fecal.Las rejas finas presentan muchas veces problemas de operacin
y mantenimiento, siendo entonces en general mecanizados.3 TIPOS DE
REJASCon relacin al sistema de limpieza las rejas pueden ser
clasificadas en dos categoras:a) Rejas sencillas, de limpieza
manualb) Rejas mecanizadas, de accionamiento mecanizado.Las rejas
sencillas, de limpieza manual, son empleadas en instalaciones
pequeas y, con espaciamiento relativamente grande, son instaladas
aguas arriba de rejas mecanizadas, bombas de gran capacidad,
tuberas, etc. En estos casos no se esperan grandes volmenes
detritos removidos, debido a que se destinan a la retencin de
objetos de grandes dimensiones (baldes, animales ahogados, zapatos)
que podran daar estos equipos.Las rejas mecanizadas requieren una
labor de mantenimiento muy cuidadosa, motivo por el cual solo deben
ser empleadas cuando es estrictamente necesario. Principalmente en
pequeas instalaciones es ms recomendable el empleo de rejas
manuales.
i. DIMENSIONES DE LAS BARRASEn general las barras tiene seccin
rectangular de 5 a 15 mm de espesor por 30 a 60 mm. Las dimensiones
dependen mucho del largo de las barras y del mecanismo de
limpieza.En general las barras de rejas gruesas van hasta 13 x 60
mm (ls ms grandes); las instalaciones pequeas tienen barras de
seccin mnima de 6 x 40 mm.ii. INCLINACIN DE LAS BARRASEn las
instalaciones de limpieza manual las rejas de barras generalmente
son instaladas haciendo un ngulo de 30 a 45 grados con la
horizontal (2)En las instalaciones mecanizadas este ngulo es
establecido en funcin de las condiciones locales de acuerdo con el
tipo de equipo empleado. En general las rejas mecanizadas forman un
ngulo de 60 hasta 90 grados con la horizontal (ms frecuentemente
75). (3)iii. DISEO
Las dimensiones principales de una reja son establecidas para
que se tenga una seccin de flujo con velocidad adecuada.
Velocidades muy bajas a travs de las barras puedan contribuir para
un aumento indeseable de material retenido y tambin para la
sedimentacin de la arena en el canal de acceso. Al revs,
velocidades muy grandes fomentan el arrate de material que debera
quedar retenido.Velocidades recomendadas (a travs de barras
limpias) Mnima0.40 m/s Mxima0.75 m/sImhoff recomienda un mnimo de
0.60 m/e . (1) . Hay que verificar esos lmites para el caudal
mnimo, medio y mximo.Fijada la velocidad del agua a travs de las
barras, se puede calcular el rea til (o rea libre):Conocindose la
abertura entre las barras, a , as como el espesor de las mismas
(t), se puede calcular el rea total o seccin del flujo aguas arriba
de la reja (S):S = Au = El denominador = E , es denominado
impropiamente por eficiencia de la reja pero no representa ms que
la relacin entre el rea libre y el rea total del caudal. (4)Se
tiene entoncesS= La eficiencia E , Vara entre 0.60 a 0.85, siendo
ms comunes valores alrededor de 0.75.El nivel de agua, aguas arriba
de la reja es determinado por el nivel de agua de la unidad o canal
subsiguiente y por la prdida de carga en la reja.Conocida la
profundidad de aguas arriba, resulta el ancho total de la reja
(ancho del canal).En instalaciones mecanizadas el ancho est
condicionado el tipo padronizado de equipo, el cual vara de 0.60
hasta 3.60 m., pudiendo ser considerado el empleo de rejas
mltiples.Las rejas mecnicas son suministradas con altura total
desde 3 hasta 12 metros.iv. PERDIDA DE CARGA EN LA REJAYa fueron
propuestas varias frmulas para el clculo de la perdida de carga de
corriente del paso del agua a travs de las barras; entre estas
pueden ser citadas las de Kirschmer, Felenius, Escande, Spangler,
etc.v2
Formula de Kirschmer:hf = k. () sen b. hf = prdida de carga, en
metrosk=factor que depende de la forma de la seccin de las barras:
seccin rectangular : k = 2.42 seccin circular L = 1.79a=abertura o
espaciamiento libre (til) de las barrast=espesura de la barra o las
ms grande dimensin normal de la direccin del flujo (a y t deben ser
expresados en la misma unidad)b=ngulo que las barras hacen con la
horizontal.v=velocidad aguas arriba de la reja, en m/sg=aceleracin
gravitacional = 9.8 m/s2La expresin conocida como la de Metcalf
& Eddy es caracterizado por su simplicidad:
hf = 1.143 hf y gson como arribaVes la velocidad a travs de las
barras (0.50 a 0.75 m/s)ves la velociadad aguas arriba de las
rejas: v = V.E ( E es la eficiencia )
Hay que verificar tambin la prdida de carga para el caso en la
que la reja quede 50% sucia , es decir, para un valor V igual a 2
veces V.
v. CANTIDAD DE MATERIAL RETENIDOLa cantidad de material retenido
que queda en las rejas es influenciada por condiciones locales,
costumbres de la poblacin, poca del ao, etc. Y depende mucho de la
abertura a especificada.En los Estados Unidos la cantidad de
material retenido en rejas con aberturas de la orden de 25 mm
generalmente est comprendida entre 0.015 y 0.030 litros por m3 de
agua residual. En la ciudad de Sao Paulo han sido entre 0.010 y
0.025 l/m.Datos de Schroepfer presentan la variacin de la cantidad
de material retenido en funcin de la abertura de las rejas (4):
Aberturas, mmCantidad, l/m3200.038250.023350.012400.009Inhoff
cita 2 a 3 litros por habitante por ao. (1)
vi. NATURALEZA DEL MATERIAL RETENIDOEste material es constituido
principalmente por papel, trapos, detritos de cocina y estopa,
contiene entre 70 y 90% de agua y pesa de 0.7 a 1.0 kg/litro.Un
ejemplo de composicin en Sao Paulo es : Papel10 a 70%El promedio de
los tres primeros Estopa10 a 20%grupos es de : 60 % Trapos y
tejidos 5 a 15%(variando de 40 hasta 80%) Materiales diversos20 a
60%(promedio 40%)Promedio de humedad : 85%vii. REMOCIN Y DISPOSICIN
FINAL DEL MATERIAL RETENIDOEn las pequeas instalaciones la limpieza
es ejecutada por rastrillos manuales y el material sacado es
enterrado o incinerado.En grandes instalaciones los detritos son
removidos mecnicamente, incinerados, digeridos o desmenuzados y
devueltos al flujo.Para evitar el problema de los malos olores, el
material, cuando es enterrado, debe ser recubierto con un capa de
tierra de 0.30 a 0.50 m de espesor. (5)La incineracin es hecha
despus de un secado parcial, a una temperatura por arriba de 700C.
Los incineradores requieren el empleo de un combustible
suplementario: gas, aceite o carbn.La digestin del material
retenido por las rejas en los propios digestores de las plantas de
tratamiento no ha sido satisfactorio debido a la formacin de gran
cantidad de flotantes difcilmente digeribles.El material sacado de
las rejas puede an ser desmenuzado y devuelto a las aguas
residuales. Esta solucin en general es indeseable, pues presenta
dificultades de mantenimiento del equipo, adems de ocupar mucho
espacio en los digestores y problemas con la esttica de las
instalaciones.
viii. DETALLES DE LOS CANALES DE LAS REJASLas instalaciones
mecanizadas deben ser diseadas con dos o ms unidades, o por lo
menos con un by-pass dotado de una reja gruesa simple.El ancho del
canal de las rejas acostumbra a ser bien ms grande que el dimetro o
el ancho del emisario y debe igualar el ancho de las propias rejas,
evitndose espacios muertos.El canal de acceso debe ser
suficientemente largo para que sea evitada la turbulencia junto a
las barras.El fondo del canal es generalmente de 10 a 15 centmetros
ms bajo que la solera del emisario. El rea til para la determinacin
de la velocidad del flujo a travs de las barras es considerada en
proyeccin vertical.Las rejas son instaladas en guas laterales de
perfilados metlicos en U, pudiendo asentar la base sobre un
perfilado L en el fondo.En las instalaciones de limpieza manual
generalmente se dispone el tope de las barras sobre una pequea
plataforma de hormign, con pequea declividad, para facilitar la
operacin de limpieza y permitir el escurrimiento del exceso de
agua.La perdida de carga en las rejas manuales en general no pasa
de 0.15 metros. Las rejas mecanizadas son accionadas automticamente
siempre que la prdida de carga alcance un valor pre determinado ,
en general 0.20 y 0.40 metros.Las rejas mecanizadas pueden ser
instaladas al aire libre, pero por cuestiones de clima fro o
factores estticos, puede ser recomendado que se instalen en
pabellones cerrados.
4 CONCLUSION:Estas rejas realizan una labor importante en el
funcionamiento permanente de las unidades de tratamiento de las
aguas residuales, ya que sin estos medios de proteccin estas se
averiaran y sera un gran problema para el sistema.
5 BIBLIAGRAFA.
Tratamiento preliminaresAsesor en tratamientos de aguas
Residuales, Ing Max Lothar Hess.
InternetTecnologas de filtracin preliminar.
ARQUITECTURAPgina 1