Este documento describe los sedimentadores de tubo como una opción para mejorar la sedimentación de sólidos en el tratamiento de aguas. Explica que los sedimentadores de tubo aumentan la capacidad de sedimentación al reducir la distancia vertical que deben recorrer las partículas antes de aglomerarse. También destaca ventajas como menores costos, mejor rendimiento y menor carga de sólidos en los filtros en comparación con otros métodos. Finalmente, resume los principales criterios de diseño como el flujo laminar, tiempo de residencia y velocidad máxima dentro

1. Daniela Cotillo Figueroa
Andrés Felipe Ospina Osorio
Otoniel de Jesús Rodríguez

2. Objetivos
 Reconocer los sedimentadores de tubo como
opción para sedimentación de sólidos en fluidos
turbios.
 Comprender el sistema de diseño y las
propiedades tanto físicas como mecánicas de los
sedimentadores de tubo.
 Entender su funcionamiento en la aplicación de
procesos en tratamiento de aguas residuales.

3. Sedimentadores tubulares.
 Los sedimentadores tubulares aumentan
la capacidad de sedimentación de
clarificadores circulares y / o
rectangulares, cuencas de
sedimentación, reduciendo la distancia
vertical de una partícula “floc” antes de
aglomerar para formar partículas más
grandes.
 Los sedimentadores tubulares se utilizan
en múltiples canales tubulares inclinados
en un ángulo de 60 ° y adyacentes entre
sí, que se combinan para un aumento de
la sedimentación efectiva zona.

4. ¿Por qué los sedimentadores
tubulares?
 Sedimentadores tubulares ofrecen un bajo costo
para las plantas de tratamiento y sedimentación,
además de mejorar el rendimiento.
 Reduce la carga de sólidos en los filtros.
 Hechos de PVC(material ligero), pueden ser
fácilmente incorporados al efluente
 Están disponibles en una variedad de tamaños y
longitudes de tubos que se adaptan a cualquier
geometría del depósito, con diseño personalizado
e ingeniería ofrecida por el fabricante.

5. Ventajas de los tubos de
sedimentación
 Los clarificadores / lavabos equipados con
sedimentador tubular pueden operar de 2 a 4
veces mas que la tasa normal de clarificadores sin
sedimentadores.
 Es posible reducir la dosis de coagulante hasta la
mitad.
 Menor retrolavado del filtro lo que es igual a
reducción de costos tanto para el agua y la
electricidad.
 Las nuevas instalaciones en que se utilizan tubos

6. DISEÑO Y APLICACIÓN
Criterios de diseño
1. Tener flujo laminar (o viscoso).
2. El tiempo de residencia dentro de cada tubo debe
ser suficiente.
3. La velocidad de flujo a través de los tubos no debe
exceder un máximo crítico.

7. Tamaño, forma y
Configuración
La altura vertical de asentamiento dentro de un tubo
debe ser lo más corto posible.
Una base de surco en V permite la acumulación rápida de
sólidos en una masa compacta.
Sedimentadores tubulares con una altura vertical de 24 “ y
una longitud de tubo de 28 “ son los más utilizados.
Una altura de tubo de 3” y 4”, son ventajosas en muchas
aplicaciones como las de alto flujo y alta turbidez.

8. Los Sedimentadores tubulares fabricados con los tubos
alineados en la misma dirección evitan la formación de los
puntos de cruce.
Los módulos tubulares que tienen flujo en una sola
dirección son más fáciles de limpiar y tienen menos
posibilidades de taponamiento.
Se deben incorporar características que impidan espacios a
lo largo de los módulos.

9. Sedimentadores de tubos vs
sedimentadores de placa
• Las placas gruesas en operación tienden a ser
hidráulicamente inestable.
• Los Sedimentadores tubulares eliminan flujos
cruzados y remolinos.
• Pueden ser construidos en PVC mas livianos, lo que
resulta en un 50% de ahorro de costos.

10. Material de construcción
 El material PVC es inerte y resistente al deterioro por
componentes naturales del agua o aguas residuales.
 Deben ser certificados por la norma ANSI/NSF-61 para
el agua potable.
 Cualquier material utilizado ya sea para agua o aguas
residuales deben incluir un inhibidor de radiación
ultravioleta.
 Algunos módulos se construyen de ABS, que es un
material muy inflamable.
 Los Módulos de PVC (a diferencia de ABS y otras
materiales) tienen un considerable peso específico
mayor que el agua.

11. Material de construcción
 Las propiedades mecánicas del PVC son
superiores a los de ABS.
 El módulo de flexión del PVC, 30% mayor que el
de ABS.
 El PVC es más denso, tiene una mayor
resistencia a la fuerza de tracción, mayor
resistencia al impacto, y es mucho menos
inflamable que el ABS.

12. PVC VS ABS

13. Sistema de diseño
 Flujo (gpm): Capacidad de flujo hidráulico
necesario a través de la cuenca.
 Superficie (m2): Área Plana del tanque.
 Rendimiento: Flujo / Área (1,5 a 3,5 gpm/ft2).

14. Sistema de diseño
 Los sedimentadores tubulares manejan ratas
máximas aplicables comprendidas entre 2,5 hasta
4,5 gpm/pies2. La rata recomendada para
propósitos de diseño es entre 1,5 a 3,5 gpm/ft2.
 Esta rata de diseño aplicable deberá ser verificada
de acuerdo con los estándares de diseño locales
para ratas de flujo permitidas, ratas aplicables,
etc.
 Consideración de otros aspectos físicos y
químicos de la sustancia así como las
propiedades extrínsecas del recipiente.

15. Características de algunos
tipos de sedimentadores

17. Sistema de diseño
 Para prevenir altas velocidades y turbulencias
dentro de los tubos, se deben verificar las
velocidades a través del tanque de sedimentación.
 Esto se puede calcular dividiendo el flujo a través
del tanque (m3/s) por el área de la sección (alto X
ancho) perpendicular al flujo debajo de área de los
tubos de sedimentación, en la cual la altura es la
distancia entre el fondo de los tubos de
sedimentación y el piso (fondo) de la pileta.

18. Diseño del Sistema de
Apoyo
 El sistema de soporte de los sedimentadores
tubulares deberá tener una superficie de apoyo de
aproximadamente 2”.
 Superficies de apoyo de más de 2” pueden
ocasionar taponamiento de los tubos que estén en
contacto con los miembros estructurales.
 Superficies de soporte de menos de 2” pueden crear
cargas que pueden aplastar los módulos reduciendo
su efectividad.
 Estructuras de soporte tubulares no son
recomendadas por cuanto crean cargas
puntualesque pueden ocasionar daños severos a los
sedimentadores.

19. Diseño del Sistema de
Apoyo
 El sistema de soporte debe ser diseñado
teniendo en cuenta tanto las cargas dinámicas
(tráfico de gente) como las cargas estáticas
(Las cargas estáticas incluyen el peso de los
sedimentadores tubulares, la acumulación de
flóculos, las tuberías de descarga, los
deflectores, las parrillas protectoras, etc.). El
peso seco de los sedimentadorestubulares es
de aproximadamente 1,75 a 2,00 lbs/ft3.

20. Diseño del canal
 Los sistema de canales y vertederos deben estar
diseñados para manejar los caudales máximos y
cumplir los requisitos de regulación local.
 En general, un flujo de 20.000 gpd por pie lineal
de vertedero es suficiente.
 Los material parar construir canales y vertederos
es comúnmente fibra de vidrio con inhibidor UV, o
acero inoxidable.
 Los canales deben ser igualmente espaciados
para que la distribución del flujo se realice en todo
el área del sedimentador tubular.

21. DISEÑO DEL DEFLECTOR
 Se requieren para dirigir el agua a través de la
zona del sedimentador tubular.
 Deben ser construidos de fibra de vidrio con
inhibidor UV, PVC, o de acero inoxidable.

22. ACCESO AL SEDIMENTADOR
TUBULAR
 Una rejilla de plástico o de fibra de vidrio es ideal,
ya que no sólo permite el acceso a los tubos,
canales, y vertederos, sino también añade una
capa de protección al sedimentador tubular.

23. PRECAUCIONES DE
INSTALACIÓN
 Al diseñar la distribución de los sedimentadores
tubulares se debe tener especial cuidado de evitar
instalaciones cercanas a la entrada de agua, área
en la cual la turbulencia puede tener impacto
sobre el desempeño de los tubos.
 En una pileta horizontal, es recomendable que
una tercera parte de la longitud de la pileta esté
libre de tubos de sedimentación para así poder
servir de zona de reposo.

24. COMO TRABAJAN LAS PLANTAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS CON
SEDIMENTADORES DE TUBO
 Un coagulante se añade al agua
cruda para precipitar los
contaminantes disueltos y animar
a las partículas en sus-pensión a
agruparse en forma de
"flóculos". Agitación suave en la
zona de floculación anima a los
flóculos crezcan y se separa por
sedimentación dentro de una
zona de clarificación. Los sólidos
acumulados se eliminan
hidráulicamente desde el suelo
clarificador y el agua clarificada
pasa al filtro para el pulido final.
Los sólidos se acumulan en los
filtros se retiran periódicamente
por agua controlada
automáticamente o lavado a
contracorriente de aire / agua.

25. COAGULANTE
 Sulfato de Alúmina: Conocido como Alumbre, es
un coagulante efectivo en intervalos de pH 6 a 8.
Produce un flóculo pequeño y esponjoso por lo
que no se usa en precipitación previa de aguas
residuales por la alta carga contaminante del
agua. Sin embargo su uso está generalizado en el
tratamiento de agua potable y en la reducción de
coloides orgánicos y fósforo.

26. Conclusiones
 Los sedimentadores de tubo resultan bastantes
recomendables para plantas de tratamiento de
aguas, ya que su funcionamiento resulta bastante
efectivo y eficiente.
 Los criterios para la implementación de los
sedimentadores tubulares, atienden de manera
concreta a condiciones de flujo, condiciones del
influente, y dimensiones del sedimentador.
 Con los sedimentadores de tubo se logran reducir
costos y cantidad de coagulante a utilizar ya que
disminuye el influente de turbidez.

27. Bibliografía
 Sedimentadores tubulares (Marca Brentwood).
Documento pdf.
 Funcionamiento de una planta de tratamiento de
aguas residuales. Disponible en:
http://www.corix.com/corix-companies/water-
systems/water-treatment/technology/tube-
settler.aspx
 Coagulantes. Disponible en:
http://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis
_procesos/tema5.pdf