Ponencia - fangos activos

8/14/2019 Ponencia - fangos activos

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Tema

Fangos activos


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2.- Descripcin del proceso

Se tiene 2 fases: oxidacin biolgica(reactor)separacin slido lquido(decantador)

Fango decantado:recirculacin al reactor

y purga del exceso


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Actividad de los microorganismos en fangos activos

Los microorganismos activos ms importantes sern bacterias.Hongos,

protozoos y metazoos tienen una importancia secundaria.

Las bacterias ms frecuentes son las hetertrofas: oxidacin de

materia orgnica.

Otros gneros de bacterias se encuentran en pequeas cantidades, con

menor frecuencia y solo bajo ciertas condiciones especficas:

nitrificantes:Nitrosomonas y Nitrobacter

bacteriasdel azufre: Beggiatoay Thiothrix

bacteriasfilamentosas: Sphaerotilus, Haliscomenobacter, Microthrixy

Nostocoida.


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Acumulacin y almacenamiento (absorcin)

Acumulacines proceso rpido de eliminacinde orgnicos

simples (mono y di-sacridos, cidos grasos de bajo peso molecular,

alcoholes, amino cidos, ...): acumulacin ms rpida que

consumo.

Debido al bajo peso molecular y elevada presin osmtica de estos

compuestos, no se pueden acumular grandes cantidades. Se

necesitara mucha energa para conservarlos dentro de la clula.

La acumulacin es un almacenamiento temporal cortoempleado

bajo condiciones ricas de nutrientes (procesos de alta carga).


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Almacenamiento:lento proceso de modificacin qumica y de re-

estructuracin de compuestos simples hacia unos cuantos tipos degrandes molculas, que constituyen materiales de

almacenamiento con baja presin osmtica.

Compuestos tpicos: polisacridos, lpidos, polifosfatos, ..Estos

compuestos pueden ser almacenados durante largo tiempocon

consumo energtico poco significativo.

Acumulacin y almacenamiento se considerabanglobalmente

como absorcin.


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Adsorcin y atrapamiento (enmeshment)

Los coloides se adsorbenen la superficie de los flculos de

fangos activos.

Las partculas en suspensin ms grandes se atrapanen los

intersticios de los flculos.

As, coloides y SS se localizan sobre, o entre, los flculosbacterianos, siendo accesibles a las enzimas hidrolizantes,y

despus pueden ser consumidos como nutriente y/o sustrato

soluble.


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Eliminacin de DBO de las ARD es un caso especial. La mayor parte

(>75 %) de la DBO est presente en forma coloidal y en

suspensin. En reactores de fangos activos estos componentesorgnicos son rpidamente eliminados mediante adsorcin y

atrapamiento en el flculo bacteriano. Este es el motivo por el cual

en tiempos muy cortos, 15 minutos, se consiguen rendimientos de

eliminacin de DBO hasta de un 80 %.

Por lo tanto, la eliminacin de DBO de las ARD mediante fangos

activos puede considerarse en dos fases: una inicial muy rpida de

eliminacin de DBO coloidal y en suspensin, y otra lenta de

eliminacin de la DBO soluble.


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Hidrlisis

En ARU slo de 15 a 30 mg/L de los slidos filtrables o disueltos seencuentran en el rango de 0.1 a 1 m. La mayora de los slidos son

coloidales o en suspensin.

La cintica del sustrato adsorbidoes muy diferente a la del soluble.

La adsorcin y el atrapamiento son ms rpidos que la hidrlisis.

El sustrato hidrolizable se utiliza lentamente a lo largo del

tiempo de retencin celular.


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Crecimiento celular

La sntesis de nueva biomasa se estima mediante el incremento

de materiales como el ATP. El incremento de peso no es la

mejor medida del crecimiento ya que tambin incluye la produccin

de materiales dealmacenamiento.Podra haber un incremento de

peso sin crecimiento real.

En la prctica, el crecimiento real y el aumento de peso no se

distinguen.

La concentracin se expresa como SSLM o SSVLM, lo cual no es

buena prctica, y produce muchas incertidumbres.


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3.- TEORA Y DISEO DE PROCESOS

3.1.- Eliminacin de sustrato (slo en el reactor)

Q= caudal afluente de agua residual (L3T-1)

S0= conc. aluente sustrato (M L-3)X= conc. de biomasa en el reactor (M L-3)

Qr= caudal de recirculacin (L3T-1)

Sf= conc. sustrato efluente (M L-3

)


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a) Reactor de mezcla completa.

b) Estado estacionario: los parmetros no varan con el tiempo. La

concentracin deX y de Sf es constante.

c) Recircula agua con Sf similar a la del efluente. No hay

degradacin en el decantador secundario.


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Balance de materia (sustrato reactor) en estado estacionario:

Monod:

Con sustrato biodegradable Sf


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Operando el balance de materia:

Reordenando (*):

XSS

KVSSQ ff

0

10

0

1

00

S

Sk

TRHX

SS

XV

SSQ fff

dt

dSVSQQSQSQ

f

frfr 0 ff

SXS

K

dt

dS

0

1

XV

SSQCM

f

E

)( 0

CONSUMO ESPECFICO DE SUSTRATOO CARGA MSICA ELIMINADA(kg DBO/kg SSLM/d)

(*)


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0

1

0

S

Sk

TRHX

SS ff

0

400

800

1200

1600

2000

0 10 20 30 40 50 60

S

0(S0-Se)/(XT

RH)(mg/L/d)

DBO soluble efluente, Se (mg/L)

pendiente = k1

Fig. Obtencin de K1

f

fSk

TRHX

SSS 1

0

0


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Efecto del incremento de la carga msica (S0= constante),con K1= 8 d-1para la fraccin soluble del ARD


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EnARU, de composicin estable, K1es constante.

EnARI, an de un mismo foco, la composicin puede variaren corto lapso y K1debera considerarse como variable

estadstica.

La CM sirve de base para la clasificacin general del proceso

de fangos activos:

Alta carga: > 0.51 d-1

Media carga (convencional): 0.20.5 d-1

Baja carga (aireacin prolongada): < 0.10.2 d-1


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Agua residual k1(d-1) Temp. (C)

Industria de la papa 36.0 20

Peptona 4.03 22

Fibra de polister 14.0 21

Acetato de celulosa 2.6 20

Materia orgnica con muchonitrgeno 22.2 22

Fraccin so lub le de ARU 8.0 20

Coeficiente cintico de aguas residualesbiodegradables (Datos de Eckenfelder, 1980)


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SSfSL ff

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0.2 0.4 0.6 0.8

TRC(

das)

f' (mg DBO/mg SS)

Fig.- Contenido en DBO del fango biolgico (Re-dibujada de Eckenfelder, 1980)


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3.2.- Control del crecimiento de la biomasa

Se considera el sistema global: biomasa afluenteX0, efluenteXe, derecirculacinXr; y de eliminacin del exceso de biomasa (purga defangos) bien del reactor, Q yX; o desde el decantador QwyXr.

Balance de materia:

rwe0 XQdt

dX'V

dt

dXVXQXQ

INRECIRCULACDECANTADORREACTOR


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La produccin de fangos neta,Pf, resulta:

Segn el modelo de crecimiento neto de biomasa:

dX/dt= velocidad de crecimiento neto de biomasa (MXL-3 T-1)dS/dt= velocidad de eliminacin de sustrato (MSL-3 T-1)Y = coeficiente de produccin celular (MX/MS)X = concentracin de biomasa presente (M L-3)k

d = coeficiente de respiracin endgena (T-1)

Sustituyendo se obtiene:

frw PXQdt

dXV

Xkdt

dSY

dt

dXd

f

Xk

dt

dSYVXQP d

f

rwf


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Por el balance de materia de sustrato:

As, la produccin de fangos por crecimiento microbiano:

Produccin especfica de lodos:

Tambin puede expresarse como:

Al aumentar la carga msica aumenta la produccin de fangos.

ff

SSQdt

dSV 0

VXkSSQYXQP dfrwf 0

f

fa

fSSQ

PP

0

E

da

fCM

kYP


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EDAD DEL FANGO TIEMPO DE RETENCIN CELULAR:

Flujo msico = purga de lodos

rw

CXQ

VX

dkgmsicoflujo

kgmasaTRC

)/(

)(

''

ww

CQ

V

XQ

VX

rw

CXQ

VXTRC


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El TRCes una forma de controlar el sistema desde elpunto de vista de la biologa celular.

Habr un TRCmnimo (TRCM) por debajo del cual elproceso ser inviable, es decir, no se producir elcrecimiento celular y por ende no se eliminar el sustrato.

d

fS

f

d

fS

f

d

f

C

kSK

SkYk

SK

SXk

XYk

dt

dS

XY

111

Xkdt

dSYVXQP dfrwf

C

f

XV

P

1


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Cuando TRC>> KS, resulta:

dM

kkYTRC

1

Coeficiente Unidades Rango Tpico

k d-1

2

10 5K

S mg/L DBO5

mg/L DQO

25 100

15 70

60

40

Y mg SSV/mg DBO5 0.4 0.8 0.6

kd d-1 0.025 0.075 0.06

dasTRCM 34.0)06.056.0/(1

Tabla.- Coeficientes cinticos ARD, biomasa hetertrofa

Md TRCTRCFS /


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Los valores tpicos del TRC diseo para los sistemas de media

carga o convencionales son de 4 a 10 das

Los valores de TRC diseo tienen una base emprica. Se tiene

en cuenta que, adems del sustrato sin eliminar, la DBO

efluente incluye la demanda de oxgeno de las clulas queescapan y de los PMS formados. Si no se tiene una buena

clarificacin del agua, la respiracin de las clulas efluentes

puede ser ms importante que la demanda debido al sustratoremanente y los PMS. Si el rendimiento exigido es elevado la

eficacia del decantador final es primordial tanto espesando

como clarificando.


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La relacin entre SS y DBO en el efluente es la base para

disear con TRC entre 4 y 10 das. A valores de TRC

inferioreslos flculos tienden a dispersarsey los SS efluente

son elevados.

Con TRC elevadostambin se dispersan los flculos, pero en

este caso por degradacin endgena. Esto puede estar

relacionado con la escasaconcentracin de biomasa activa,

que mediante la excrecin de polisacridos tiende a

mantener el flculo unido, o con la presencia de predadores

como protozoos, rotferos y nematodos.


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Otra razn para evitar TRC mayores de 10 das, es la aparicin de

microorganismos de crecimiento lento, por ejemplo bacterias nitrificantes.

La presencia de nitrificantes implica:

(1) La oxidacin de amonio, que incrementa drsticamente la demanda de

oxgeno.

(2) Las nitrificantes liberan una cantidad importante de PMS que aumentanla DBO del efluente.

(3) Generan una cantidad importante de cido (H+) que puede suponer un

problema en aguas de baja alcalinidad.

Otros organismos indeseables de lento crecimientoson las bacterias

filamentosasque ocasionan el apelmazamiento del fango (bulking).


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El TRC y la CM constituyen dos de las principales variables de

diseo y funcionamiento (rendimiento).

El control del TRC es ms simple porque las variables que se

requiere para su estimacin o clculo se pueden medir de

forma ms realista.


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Anlisis terico Prctica real

XV

SQCM 0

XV

LQCM 0

f

fa

fSSQ

PP

0 ffa

fLLQ

PP

0

V

SQCV 0

V

LQCV 0


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3 3 N id d d


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3.3.- Necesidades de oxgeno

Hiptesis:a) OD afluente y efluente= 0

El balance que se plantea es el siguiente:

La cintica del consumo de oxgeno deducida fue:

dOD/dt= velocidad de consumo de oxgeno por la biomasa (M L-3T-1)dS/dt = velocidad de eliminacin del substrato (M L-3T-1)X = concentracin de biomasa presente (MXL-3T-1)a = coeficiente de utilizacin de oxgeno para sntesis (MOX/MS)b = coeficiente de respiracin de la biomasa (T-1

dt

dOVNcOx

Xbdt

dSa

dt

dO

dS


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Sustituyendo se obtiene:

Las necesidades especficas de oxgeno:

NcOxa: kg de oxgeno necesarios/ kg de DBO5eliminado.

Cuanto mayor es la CM menor es la necesidad especfica de oxgeno.

En los sistemas convencionales para el clculo de las necesidades de

oxgeno hay que tener en cuenta las puntas de contaminacin y de caudal.Se suele adoptar un coeficiente punta para DBO5de 1.5.Por otrolado, hay que considerar un factor de reduccin de puntas debido a lasntesis celular, al amortiguamiento de la punta por la mezcla y dilucin enel reactor. Como factor de reduccin de punta se suele adoptar 0.7.

XVbSSQaNcOx

Xbdt

dSaVNcOx

f0

E

a

f

a

CM

baNcOx

SSQ

XVbaNcOx

0


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3.4.- Ratio de recirculacin de fangos

Se puede plantear la siguiente igualdad para el reactor (transporte):

rrr QQXXQXQ 0

X0se puede considerar despreciable, con lo que finalmente:

XX

XQQ

r

r


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La seleccin de SSLM depende de varios factores:

sedimentabilidad del fango, caudal de recirculacin de fangos

y diseo del decantador secundario.

Sera preferible utilizar un elevado SSLM porque supondra un

reactor de menor volumen, pero:1) sera necesario aumentar la superficie del decantador

secundario por la mayor carga de slidos;

2) una mayor concentracin de SSLM aumentara el coste deexplotacin por la mayor demanda de oxgeno y

3) un aumento de SSLM requiere un mayor caudal de

recirculacin de fangos.


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Debido a las caractersticas de sedimentacin del fango y a los

aspectos prcticos del funcionamiento, el fango retornado

tiene un lmite superior de concentracin Xr.La experiencia

seala que la mxima concentracin se sita entre 10.000 y

14.000 mg/L para un fango bien sedimentado.

Con fangos que compacten excepcionalmente bien, este valor

puede alcanzar los 20.000 ppm. Sin embargo, con fangos que

se apelmazan este valor puede reducirse a 3.000 - 6.000 ppm

Xr puede estimarse mediante ensayos del ndice Volumtrico de


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Xr puede estimarse mediante ensayos del ndice Volumtrico deFango, IVF. Para el ensayo se sedimenta licor mezcla en una probetacon un volumen V de 1 a 2 litros durante 30 min. Hay que medir laconcentracin original de SSLM (mg/L), y el volumen de fango

despus de los 30 min, V30, (mL) . El IVF se calcula mediante:

Una primera aproximacin a la mxima concentracin Xr es:

Un buen valor de IVF es de 100 mL/g al cual le corresponde unaXr, mx de 10.000 mg/L. Un fango apelmazado tendr un IVF de200 o mayor, que corresponde a Xr,mx de 5.000 ppm o menos.

Un lodo bien sedimentado y compacto tendr un IVF >= 50.

g

mg

VSSLM

VgmLIVF

100030

)()/(

IVFLmgXR

610)/(max,

Efecto de la recirculacin R sobre X para diversos valores de Xr


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Efecto de la recirculacin R sobre X para diversos valores de Xr.

0

4.000

8.000

12.000

16.000

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00

X

R

Xr = 5.000

Xr = 10.000

Xr = 15.000

Xr = 20.000

Muestra la necesidad de que el operario pueda variar R si cambian lascaractersticas de compactacin del fango. Sin control sobre Rno se puedegarantizar un TRCadecuado


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3.5.- Problemas en la sedimentacin de los fangos activos

Entre las propiedades de sedimentacin de los fangos activos:

Sedimentan rpidamente, con velocidades de 1 m/h o mayores

No ocupan un volumen excesivo despus de sedimentar

Dejan un sobrenadante claro despus de sedimentar

No flotan hasta despus de 2 a 3 horas de haber sedimentado

Crecimiento disperso

En ciertas circunstancias, las bacterias no forman flculos y crecen como

clulas individuales o en pequeos cluster.Una de las causas

comunes es un TRC muy bajo (< 1 da).As, las bacterias no son

forzadas a producirglucocalix, que sirve para crear una matriz polimrica

que da firmeza a los flculos. Otra causa conocida es la presencia de

txicos. El crecimiento disperso es muy raro que se de en la prctica.


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Flculos punta de alfiler(muy pequeos pero fuertes)

Los flculos de mayor tamao sedimentan rpidamente, pero los

ms pequeos (< 100 m), aunque compactos, permanecensobrenadando. Estos flculos punta de alfiler provocan la

turbidez del efluente. Resultan de la desintegracin de flculos

inicialmente grandes debido a:produccin insuficientede glucocalix,o su consumo

bacterianodebido a una baja carga msica (TRC elevado).

ausencia absolutade filamentosos, que constituyen la

estructura de los flculos.

desintegracinpor esfuerzos cortantes, por ejemplo debido

a una inadecuadaaireacin mecnica.


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Fango flotante

Los fangos flotan si su densidad es menor que la del agua. Lasrazones posibles son:

adsorcin de aceites y grasas

oclusin de gases (p.e: desnitrificacin)

En los decantadores secundarios se puede producir

desnitrificacinsi se tiene una elevada concentracin de nitrato y

de bacterias desnitrificantes. El gas nitrgeno puede ocluirse

parcialmente en los flculos hacindolos ms ligeros que el agua.

Bulking no filamentoso


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Bulking no-filamentosoEs un fenmeno asociado a la produccin en exceso depolmeros extracelularesviscosos por bacterias tipo Zoogloeasp.,Acinetobacter sp. (tambin se lo llama bulking zoogloeal). En estos

casos el fango presenta elevados IVF y pierde capacidad parafluir.Tambin, pueden proliferar microorganismos zoogloea alargadoslo cual causar ms problemas de sedimentacin.

Bulking filamentoso y formacin de espumasLos microorganismos filamentosos son propios de la biocenosis de

los fangos activos. Se consideran la columna vertebral de los

fangos, los que dan la estructura.

Pero, si su nmero y longituden los flculos excedenunosdeterminados niveles, su presencia lleva a la produccin de

bulking y/o de espumas.

4.- PARMETROS DE DISEO


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PARMETROS CONVENCIONALMEDIA CARGA

AIREACINPROLONGADABAJA CARGA

R %- Rendimiento(% DBO5)

85-95 % 75-95 %

(mala decantacin)

CM- Carga msica(Kg DBO5 introduc/da.Kg.MLSS)

0.2 - 0.5 < 0.1

CV- Carga volmica(Kg DBO5 introduc./da.m3)

0.3 - 0.6 0.1 - 0.35

X- Slidos Suspensin Licor Mezcla MLSS(mg/L)

3500 < 3500

c- Tiempo Retencin Celular(das) 5 - 15 20 - 30

Pfa- Produccin Especfica de Fango(Kg SS/ Kg DBO5 eliminado)

0.9 0.5

NcOx/B'- Consumo Especfico Oxgeno(Kg O2/ Kg DBO5 eliminado)

> 0.85 > 2

R- Recirculacin(% Qm)

> 100 % > 150 %

Xr- Concentracin SS fango recirculacin(mg/l)

< 8000 (rasq.)

< 6000 (succin)

< 8000

TRH- Tiempo Retencin HidrulicaAireacin (horas)

> 2 (Qp)

> 4 (Qm)

24 (Qm)

Energa de mezcla: Turbinas 20 W/m3 20 W/m3

Difusores

2 m3/h.m3 reactor

2 m3/h.m3 reactor

5 SISTEMAS DE AIREACIN


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5.- SISTEMAS DE AIREACIN

Los sistemas de aireacin deben cumplir varios objetivos: que en el licor mezclasiempre exista oxgeno disponible para los procesos de sntesis y que la biomasaest agitada para evitar sedimentacin en el fondo del reactor y homogeneizar

el licor mezcla.

Se considera que la biomasa est oxigenada cuando existen concentraciones porencima de 0.5 mg/L de OD. Es bueno mantener dichas concentraciones porencima de 2 ppm.

5.1.- Tipologa

Hay dos sistemas bsicos de aireacin: mecnica y por inyeccin de aire.Los sistemas mecnicos agitan el agua en superficie y permiten la incorporacin

de oxgeno atmosfrico al licor mezcla. Los sistemas de inyeccin liberan airemediante burbujeo en el seno del licor mezcla.

Los aireadores mecnicosse subdividen en tres tipologas: aireadores ensuperficie de eje vertical, aireadores sumergidos de eje vertical y de ejehorizontal.

Aireadores en superficie de eje


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Aireadores en superficie de ejevertical:Turbinas fabricadas en acero,fundicin, aleaciones anticorrosivas, oen plsticos reforzados.

Hay turbinas de baja y alta velocidad. Losaireadores de baja velocidad (20 -100rpm) son los que se instalan generalmenteen fangos activos. La turbina gira por medio

de un motor elctrico acoplado a unreductor.

El motor y el reductor se montan sobre unaplataforma o viga de hormign. Cuando la

profundidad del depsito es elevada (4-5m), o cuando la relacin lado/altura es baja(


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Aireadores de eje verticalsumergido:Pueden ser de flujo

ascendente o descendente.Basan su eficacia en la agitacinviolenta del agua y el arrastrede aire.

Aspiranel aire atmosfricomediante una tubera vertical y lodifunden mediante impulsoresen el

seno del licor mezcla en forma deburbujas finas o gruesas.


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Aireadores de eje horizontal:Son de tipo superficial, constituidos poruna estructura cilndrica en la que se fijan los elementos de agitacin:peines, discos, etc.

Son de velocidad lenta, se apoyan sobre cojinetes en los extremos y

estn movidos por un grupo motorreductor. El movimiento de giro delrotor produce agitacin de la superficie del lquido del reactor y ledesplaza horizontalmente (>0.3 m/s) evitando sedimentaciones.

Normalmente se instalan en canales de profundidad limitada (


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Los aireadores por inyeccin de aire


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Los aireadores por inyeccin de aire

Los difusores se pueden clasificar segn el tamao de las burbujas:

- De burbuja gruesa: > 6 mm- De burbuja media: > entre 4 y 6 mm

- De burbuja fina: < 4 mm


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El tamao de la burbuja depende del difusor empleado y delcaudal de aire.

Hay dos tipologas diferenciadas de difusores:

porosos (cermico o sinttico), que producen burbujas finasno porosos, que producen burbuja media o gruesa:

- Difusores porosos: Domos

DiscosTubos

- Difusores no porosos: De orificios fijos

VlvulasTubos estticos verticalesMangueras perforadasDisco con membrana de goma


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Los difusores porosos pueden obstruirse, tanto desde el lado de llegada delaire como del lado del agua. Las causas ms comunes son:

- Polvoen el aire debido a una filtracin inadecuada-Aceiteen el aire por prdidas en los compresores- Productos de corrosinen los sistemas de distribucin de aire- Entrada de agua y slidos en el sistema de distribucin por roturade losdifusores

-Aceiteen el agua residual- Depsitos de sales de hierro- Crecimiento de biopelculaen el difusor

El uso de estas tcnicas en la aireacin implica un completo programa de

mantenimiento.Los sistemas con burbuja gruesa son ms fciles de mantener, por loque pueden ser ms adecuados en plantas pequeas.


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56/64


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5.2.- Clculo de la potencia o caudal de aire


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5.2. Clculo de la potencia o caudal de aire

Potencia de turbinas:

a) Se calcula las necesidades punta de O2(NcOx punta).b) Se adopta un coeficiente de transferencia de O2(60 %) y se calcula lacapacidad de oxigenacin de la turbina.c) Se calcula la potencia necesaria (en kW) en el eje del motor, adoptandocomo aportacin especfica 2 kg O2/kWh.d) Se calcula la potencia real adoptando un rendimiento del motor (90 %).Se expresa esta potencia en CV (1 CV = 0.735 kW).

Caudal de aire:

airemOkgOtransfrendhOkgenpuntaNcOxhmaireQ

32

223

/286.0

..%)/()/(

6.- INGENIERA DEL PROCESO


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6. INGENIERA DEL PROCESO

En el reactor se debe mantener el nivel prcticamente constante, haciendola salida con un vertedero a todo lo ancho del depsito. Las variaciones de

nivel afectaran a los sistemas de aireacin, sobre todo a los de turbina.6.1.- Forma de los depsitos

La forma de los depsitos es prismtica. En el caso de turbinas la plantadebe ser cuadrada, para optimizar la zona de influencia de cada agitador.Podr ser un depsito rectangular integrado por celdas cuadradas. Seconsidera buena relacin lado/calado entre 2.5 y 5 (3)para que lainfluencia de la turbina sea ptima. Las plantas circulares no son adecuadasya que no favorecen la mezcla en el reactor. Las esquinas del fondo sesuelen matar o achaflanar en los depsitos paraleleppedos.

El calado mximo es de 5 metros. En los sistemas mediante difusoresesta distancia favorece el contacto burbuja / licor mezcla, aumentando elrendimiento de transferencia.

La utilizacin de difusores permite formas variadas en planta (rectangular,


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canal, circular,...). En funcin del sistema, los difusores se colocan en todala solera del depsito o slo en hileras laterales. Si slo se tiene difusoresen una lnea lateral la relacin calado/ancho del depsito debe ser 1.

En el depsito hay que dejar resguardos. Es habitual considerar 0.3metros cuando se utilizan difusores y 0.5 m cuando la agitacin es ensuperficie.

6.2.- Recirculacin

En la recirculacin hay que impulsar un fango con elevadasconcentraciones de slidos por lo que deben utilizarse bombasespecficasque no presenten problemas de atascamiento. Seutilizan: de rodete abierto (centrfuga), bombas mamuty bombas de

tornillo(desplazamiento positivo). Las bombas mamut (air-lift) son tilessi se desea introducir aire al fango.

Hay problemas de rotura del flculo cuando se utiliza mucha energa en larecirculacin, sin embargo, el flculo se regenera con cierta facilidad

en el reactor.

7.- DECANTACIN SECUNDARIA


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El ptimo diseo de los decantadores secundarios es fundamental para elfuncionamiento del proceso. Si los slidos no son retenidos contribuirn aaumentar la DBO del efluente y modificarn el TRC en el reactorbiolgico. El decantador secundario, al mismo tiempo que clarifica elagua, debe conseguir un cierto espesamiento del fango, necesario para laoperacin de recirculacin.

Se tiene miles SSLM (


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La recogida de fangos mediante rasquetas y poceta central puedesustituirse por sistemas de succin. Se consigue disminuir el tiempo deestancia (acumulacin y transporte) del fango en el decantador (1 vueltadel puente). Se utiliza cuando el dimetro es muy grande (>30 m) o

cuando la concentracin de los fangos es muy elevada, como es elcaso de los fangos activos. Los fondos de decantadores circulares consistemas de succin son prcticamente planos. La succin de fangos serealiza aspirando con bomba de vaco o depresin hidrulica desde elcentro del puente al canal.

En el resto de los casos se suelen usar decantadores con rasquetas. Entales casos, la pendiente es del 4 al 10 %.El tiempo de permanencia delos fangos en la poceta es menor de 3 horas.

Diseo de decantadores secundarios de fangos activos


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PARMETROS

FANGOS ACTIVOS

CONVENCIONAL

(Media carga)

AIREACIN

PROLONGADA

(Baja carga)

VELOCIDAD

ASCENSIONAL (m/h)

< 0.8 (Qm)

< 1.5 (Qp)

< 0.5(Qm)

< 0.9 (Qp)

CARGA DE SLIDOS

(Kg/m2/h)

< 2.5 (Qm)

< 4.5 (Qp)

< 1.8 (Qm)

< 3.2 (Qp)TIEMPO RETENCIN

HIDRULICA (horas)

> 3 (Qm) 3 - 5 (Qm)

CARGA SOBRE

VERTEDERO

(m3/h/metro lineal)

< 12 (Qm)

< 20 (Qp)

< 12 (Qm)

< 20 (Qp)

CONCENTRACIN DEL

FANGO (%) (mg/L)

0.5 - 1.5

5000 - 15000

0.5 - 1.5

5000 - 15.000

CALADO BAJO

VERTEDERO (m)

> 3.0 > 3.0

Diseo de decantadores secundarios de fangos activos


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Dimetro (m) Calado recomendado(m)

Calado mnimo(m)

< 12 3.30 3.00

21 3.60 3.30

30 3.90 3.60

42 4.20 3.90

> 42 4.50 4.20

La ratio r/hmnimovara de 2 a 5, segn los valores de la tabla.

WEF-ASCE (1992): calados en funcin del dimetro:

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Ponencia - fangos activos