Este documento describe el funcionamiento y diseño de desarenadores de flujo horizontal para el pretratamiento de aguas residuales domésticas. Los desarenadores eliminan partículas discretas como arena y grava para proteger los equipos mecánicos de la planta. Se recomienda construir al menos dos desarenadores en paralelo para que uno pueda limpiarse mientras el otro opera. La velocidad del flujo debe ser de 0.3 a 0.4 m/s para una sedimentación efectiva. El documento también cubre parámetros como el área, la prof

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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
Mag. Wilder Rosales
Especialista en ingeniería sanitaria
Sesión 4:
Desarenador de flujo horizontal.
SESION 4:

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Pretratamiento
Cribado: Rejas, militamices
Desarenadores
Separadores de grasa – Trampas de grasa
Tanques de compensación
DESARENADOR
Objetivo:
◦ Remoción de partículas discretas
Partículas discretas:
◦ Son sólidos inorgánicos como arena, cenizas y grava.
Durante la sedimentación no cambian sus características
físicas.
◦ Las arenas pueden dañar a los equipos mecánicos por
abrasión y causar serias dificultades de operación en los
tanques de sedimentación y en la digestión de lodos.

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Número de Unidades y “By Pass”
Se dimensionan por lo menos dos
desarenadores en paralelo. Cada uno de ellos
calculado para el caudal máximo horario
Una se mantiene en operación y la otra en
“stand by” de modo que al retiro de una unidad
de operación, para limpieza o reparación, se
pone en operación la otra unidad.
PRETRATAMIENTO

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Pretratamiento
Velocidad en los desarenadores
◦ La velocidad recomendable es del orden de 0.30 m/s.
◦ Velocidades inferiores a 0.15 m/s causan la
deposición simultánea de cantidades relativamente
grandes de materia orgánica, y velocidades mayores
a 0.40 m/s causan el arrastre del material
sedimentado.
◦ Velocidad mínima: 0.20 m/s
◦ Velocidad máxima: 0.40 m/s

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Área de los desarenadores
◦ Teoría de Hazen
◦ Para partículas de arenas nocivas:
Ø mayor o igual a 0.2 mm
peso específico de 2.65 g/cm3
◦ Tasas de aplicación
◦ Se recomienda tasas de aplicación de 600 a 1200
m3/(m2xdia)
◦ En Japón se emplea tasas de aplicación de 1800
m3/(m2xdia), para sistemas separados, y de 3600
m3/(m2xdia) para los combinados.
Profundidad de la Lámina Líquida
◦ En los desarenadores de tipo "canal" la profundidad del
agua para el caudal mínimo, medio y máximo es
determinada partiéndose de las condiciones de
funcionamiento del controlador de velocidad (vertedero de
salida).
◦ Cada vertedero tiene su ecuación que relaciona la altura
del agua con el caudal.

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Largo del desarenador
VH
H
L
B
VS
L = 25 H
A
S
A
L
HV
BL
BHV
A
BHV
A
SV
A
Q H
H
H
H
Q
HV
L H





H
V
V
L
S
H

Donde,
Q = Caudal máximo horario, en m3
/h
A = Area superficial, en m2
S = Sección transversal máxima del flujo, en m2
H = Altura máxima de la lámina de agua, en metros
B = Ancho medio de la sección del flujo, en metros
L = Largo que se pretende calcular, en metros
Q/A = Tasa de aplicación superficial, en m3
/(m2
.hora)
VH = Velocidad horizontal óptima (0.30 m/s)
Ancho del desarenador (B)
◦ Debe permitir mantener la velocidad óptima de 0.30 m/s
◦ Si la sección de flujo fuese rectangular:
H
H.V
Q
B
tanto
lo
por
y


 H
H V
H
B
V
S
Q .
.
.

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Parámetros de Diseño para Cámaras
Desarenadoras de Flujo Horizontal
Presencia de materia orgánica
◦ Como la sedimentación de las partículas minerales
pesadas es realizada en función de la velocidad de
sedimentación, es imposible evitar la deposición
simultánea de arena y materia orgánica.
◦ Las partículas orgánicas que están cerca del fondo
sedimentan simultáneamente con los granos de arena que
entran más arriba en el desarenador y que tienen mayor
velocidad de sedimentación.

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Cantidad de material retenido en
el desarenador
◦La cantidad de material retenida por los
desarenadores depende del sistema de
alcantarillado (unitario o separativo), del
tipo de ocupación del área servida
(industrial, residencial, pavimentada o no)
además de otros factores.
Cantidad de material retenido en
el desarenador
En Estados Unidos las cantidades retiradas generalmente están
comprendidas entre 10 y 90 litros de material por 1,000 m3 de
aguas residuales.
En Japón para sistemas combinados de 30 a 50 litros por 1000 m3,
se incrementa hasta diez veces este valor en época de lluvias.
En Sao Paulo, Brasil, resultaron los siguientes promedios:
◦ Zona exclusivamente residencial 29 litros/1,000 m3
◦ Zona industrial 15 litros /1,000 m3
Imhoff (Alemania) cita 5 a 12 litros por habitante en un año, lo que
resulta en aproximadamente 90 a 220 litros por 1,000 m3 para
sistemas combinados

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Procesos de remoción de la arena
◦ Limpieza manual periódica: para pequeñas plantas, cuando el
volumen no es muy grande.
Puede originarse malos olores por la putrefacción de la
materia orgánica
◦ Remoción mecanizada del sedimento: en plantas de gran
capacidad
◦ Frecuencia de Limpieza
Por lo menos una vez a la semana
◦ Disposición del material retirado en instalaciones pequeñas
Enterrar junto al material de las rejas, en un micro-relleno
sanitario
Evacuación y Extracción de Arena
La extracción de las arenas de los desarenadores puede ser:
Manuales: En plantas pequeñas, con desarenadores de tipo canal.
Mecánicos: En los desarenadores de canal la extracción se realiza
mediante unas bombas especiales incorporadas a un puente y con la
longitud adecuada para llegar al fondo del canal, donde se depositan
las arenas, pero sin llegar a tocar el suelo. El puente va avanzando a
lo largo del canal y al mismo tiempo la bomba va succionando las
arenas depositadas.
En los desarenadores aireados la arena puede extraerse mediante air-
lift (succión a través de unas bombas situadas en la base de la unidad
con recogida en tolvas inferiores), bombas especiales o rasquetas de
barrido que empujan las arenas a una tolva de las que son extraídas al
exterior.

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Evacuación y Extracción de Arena
Una vez extraídas las arenas del desarenador, hay que eliminar toda la cantidad
posible de agua que llevan. La separación arena-agua se puede hacer por:
Sedimentación en un depósito poco profundo, con evacuación del agua por
losas filtrantes o vertedero de rebose.
Separación mecánica mediante tornillo de Arquímedes o clasificador alternativo
de rastrillos, y almacenamiento en una tolva fija o en contenedor.
Mediante hidrociclón y almacenamiento en tolva con vertedero.
Mediante hidrociclón y recogida por tornillo de Arquímedes antes de su
almacenamiento en tolva fija o en contenedor.
En instalaciones importantes se procede a veces a un lavado de las arenas con el
fin de disminuir su contenido en materia orgánica. Se puede realizar con Tornillo
de Arquímedes con agua de aportación a contracorriente.
Tareas en la Evacuación y Extracción de Arena
Vaciar los depósitos de arena de los canales de desarenado manual cuando
está lleno.
Reparar y cambiar los difusores rotos en los desarenadores aireados.
Vigilar que el caudal de aire en los desarenadores aireados es el adecuado.
Realizar el mantenimiento de todos los equipos (bombas, rasquetas,
cadenas, clasificadores de arena, etc..) según las recomendaciones de los
fabricantes.
Esta zona es especialmente resbaladiza, hay que tener un cuidado muy
especial por este motivo, procurando retirar las manchas de grasa cuando
estas aparezcan en el suelo. Tenga cuidado de los gases peligrosos cuando
trabaje en desarenadores cubiertos.
Los clasificadores son máquinas de movimiento lento y muy peligrosas. Hay
que desconectarlas cada vez que se debe manipularlas por cualquier
motivo.

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Cantidad de Arenilla removida por Tipo de
Sistema
Mag. Wilder Rosales Yanac
CIP N°163290
Especialista en Ingeniería Sanitaria
informes@aquarosales.com
wrosales@aquarosales.com

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Mag. Wilder Rosales
Es Ingeniero Sanitario de la Universidad Nacional Santiago
Antúnez de Mayolo (Huaraz-Perú). Con estudios de posgrado
en ciencias con mención en tratamiento de aguas y reuso de
desechos en la Universidad Nacional de Ingeniería (Lima-
Perú).
Con estudios de especialización y maestría en ingeniería
sanitaria en la Universidad de Buenos Aires (BA-Argentina).
Jefe de mantenimiento de sistemas de agua potable y
alcantarillado sanitario en la EPS EMAPA Huaral S.A, en el
año 2013.
Asesor para el programa Pro-agua II, fomentado por la
cooperación alemana (GIZ) en el periodo de enero-marzo
2019.
Ingeniero Sanitario para la oficina de estudios de la oficina
general de infraestructura del Ministerio del Interior de Perú,
en el periodo de diciembre 2020 a febrero 2022.
Actualmente es consultor independiente en ingeniería
sanitaria.