Este documento describe varias operaciones unitarias aplicadas al tratamiento de aguas, incluyendo tamizado, sedimentación, coagulación-floculación y filtración. Explica que el tamizado se usa para remover sólidos gruesos, la sedimentación separa partículas sólidas por gravedad, la coagulación-floculación agrupa partículas para su remoción, y la filtración atrapa partículas a través de un lecho de arena u otro medio poroso. Incluye diagramas ilustrativos de cada proceso

1. UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS.
INGENIERÍA EN RECURSOS NATURALES Y AMBIENTE
Tema:
Operaciones unitarias aplicadas al campo ambiental
Autor:
Garcia Giler Julio
Profesor:
Ing. Edgar Macias
Manta – Manabí – 2017

2. 1
Operaciones unitarias aplicadas al campo ambiental
Un ejemplo de la aplicación de las operaciones unitarias en el campo ambiental es la
eliminación de materia particulada. Las operaciones unitarias que se emplean para eliminar
materia particulada del agua comprenden las de tamizado, sedimentación, coagulación,
floculación y filtración (Glynn & Heinke ,1999).
TAMIZADO: El tratamiento mecánico es indispensable como primer paso de un proceso de
pretratamiento del agua residual,tanto para plantas de tratamiento de aguaresidual como
en otros campos de aplicación, como tratamiento del agua de proceso. El material grueso
debe separarse para proteger de averías y contaminación del medioambiente los siguientes
pasos del tratamiento de las.Elobjetivo es retirar completamente los flotantes y los sólidos
en suspensión, dependiendo de la luz de paso del tamizado, y retirarlo para descargarlo en
un contenedor. De hecho, las condiciones higiénicas y las medidas de seguridad en
cualquier trabajo de mantenimiento son factores cada vez más importantes. En plantas de
tratamiento de agua residual urbana es aconsejable un lavado adicional del residuo para
aprovechar la porción de materia orgánica soluble en el tratamiento biológico
(desnitrificación).
FIGURA1.TAMIZADO
SEDIMENTACION: Se trata de una operación de separación sólido-fluido en la que las
partículas sólidas de una suspensión, más densas que el fluido, se separan de éste por la
acción de la gravedad. Es una operación controlada por la transferencia de cantidad de
movimiento. En algunos casos, como cuando existen fuerzas de interacción entre las
partículas y éstas son suficientemente pequeñas (suspensiones de tipo coloidal), la
sedimentación natural no es posible, debiendo antes proceder a la floculación o
coagulaciónde las partículas. Paraque lasedimentación seaviableen la práctica, el tamaño
de las partículas y su concentración en la suspensión deben tener unos valores mínimos,
del orden de 1-10 micras y 0,2% de sólido en lasuspensión. Lasedimentación seutiliza para
separar las partículas sólidas dispersas en un líquido. La diferencia de densidades entre las
partículas sólidas y el líquido hace que, aunque éste último tenga un movimiento
ascendente y las partículas sólidas sedimenten, depositándose en el fondo de donde son

3. 2
eliminadas en forma de lodos. La viscosidad del líquido frena las partículas sólidas, que
deben vencer el rozamiento con el líquido en el movimiento de caída. En este proceso las
partículas sólidas ceden parte de su cantidad de movimiento a las moléculas del líquido de
su alrededor. Cuanto mayor sea la viscosidad del líquido, tanto más se frena el movimiento
de las partículas. Las moléculas del líquido, aceleradas por contacto con el sólido
transmiten su movimiento a capas de líquido más alejadas debido a las interacciones
intermoleculares, de las que la viscosidad es una medida. La operación de sedimentación
está, pues, controlada por el transporte de cantidad de movimiento.
FIG.2 SEDIMENTADOR
COAGULACION – FLOCUACION: Las prácticas de coagulación y floculación son tratamientos
previos esenciales para muchos sistemas de purificación de agua. En el proceso
convencional de coagulación-floculación-sedimentación, se añade un coagulante al agua
fuente para crear una atracción entre las partículas en suspensión. La mezcla se agita
lentamente para inducir la agrupación de partículas entre sí para formar “flóculos”. El agua
setrasladaentonces a un depósito tranquilo de sedimentación para sedimentar los sólidos.
Los sistemas de flotación de aire disuelto agregan también un coagulante para flocular las
partículas en suspensión; pero en vez de usar la sedimentación, burbujas de aire
presurizado las empujan hacia la superficie del agua desde donde se pueden extraer. Se ha
desarrollado un sistema de floculación-cloración como tecnología de punto de uso,
especialmente para países en vías de desarrollo. Ésteusa paquetes pequeños de productos
químicos y equipos sencillos como cubetas y un filtro de paño para purificar el agua.
Finalmente, el ablandamiento de cal es una tecnología utilizada por lo general para
“ablandar” el agua —es decir, eliminar las sales minerales de calcio y magnesio. En este
caso, el material que se decanta no es el sedimento en suspensión sino las sales disueltas.

4. 3
FIGURA.3 PROCESO DEFLOCUACION-COAGULACION
FILTRACION: El filtro de arena es un método de tratamiento de los efluentes ecológicos,
relativamente sencillo y poco costoso. Su principio consiste en hacer percolar el agua a
través de un bloque de arena. Esquemáticamente, los granos de arena forman una capa
atravesada por el agua y que detiene por simple efecto de tamizado las partículas de
tamaño superior alde los espacios existentes entre dichos granos. Si alo largo de suavance
tocan un grano, las partículas más pequeñas también quedarán retenidas sobre la
superficie de estos por el efecto pared. La capacidad de frenado del filtro será tanto mayor
cuanto menor sea el diámetro de sus granos y más largo sea el tiempo de permanencia de
las partículas.
Hay tres tipos de filtración por arena :
- Los filtros de arena rápidos. Deben limpiarse con frecuencia debido a su alisado, que
invierte la dirección del agua.
- Los filtros de arena semi rápidos.
- Los filtros de arena lentos.
Los dos primeros requieren del uso de bombas y productos químicos (principio de
floculación). Se utiliza un floculante que, por un principio químico, atrapa los materiales en
suspensióny las partículas,formando grandes copos que sedepositarán por sedimentación
(lo cual significa que las partículas en suspensión detienen su movimiento y se depositan).
A diferencia de otros métodos de filtración por arena, los filtros de arena lentos emplean
procesos biológicos para limpiar el agua y son sistemas no presurizados. Pueden tratar el
agua y reducir la presencia de microorganismos (bacterias, virus, microbios, etc.) sin
necesidad de productos químicos. No precisan electricidad para funcionar.
FIGURA.4 CONSTRUCCION DEUN LECHO DEFILTRO.

5. 4
FIGURA.5 CORTE TRANSVERSAL DEUNFILTRO DEARENARAPIDO
EJERCICIO

6. 5
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Glynn, J ; Heinke ,G. 1999. Ingeniera ambiental .2 ed. México. Assitant. p 396-398.