Modelo Semifísico de Base Fenomenológica de la Transferencia de Oxígeno para el Tratamiento de Aguas Residuales en una Planta Piloto Aireada por Difusión
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Fecha
2019Autor
Ruiz Botero, Maribel
Palabras clave
Tratamiento de aguas residuales; Desperdicios industriales; Electro oxidación; Agua residual; Tratamiento del agua; Tecnologia sanitaria; Plantas depuradoras; Desperdicios industrialesMetadatos
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Resumen
La aireación en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) es un proceso de alto consumo
energético y de gran importancia para transferencia de masa, ya que de este depende la calidad
del lodo activado (biomasa bacteriana concentrada), encargado de remover los contaminantes
orgánicos y los sólidos suspendidos en el agua, por lo tanto de la calidad de dicho lodo depende
la eficiencia en la remoción de contaminantes y las condiciones del agua al realizar su disposición
final. Dada la importancia de este proceso, la transferencia de ox´ıgeno en sistemas tanques aireados
ha sido ampliamente estudiada a través de los a˜nos, estudios que en su mayor´ıa se basan en
la propuesta de nuevas correlaciones emp´ıricas que permiten la determinación del coeficiente de
transferencia de masa, el área interfacial espec´ıfica de transferencia de masa y la retención de gas,
asociados a la din´amica de la concentración de ox´ıgeno. En este trabajo se desarrollo un modelo semifísico de base fenomenológica (MSBF) para una planta piloto aireada mediante una metodología formal de modelado y se propuso una ecuación constitutiva de base teórica para el coeficiente de transferencia de masa, a partir de la teoría de la penetración de Higbie y el diámetro promedio de la burbuja. Finalmente, se realizó una comparación entre la soluci´on num´erica del modelo matem´atico al emplear diferentes correlaciones emp´ıricas y teóricas para el coeficiente de transferencia de masa, con respecto a los datos experimentales obtenido de la planta piloto. Se evidenció que al emplear la ecuación constitutiva
propuesta para determinar el coeficiente volumétrico de masa, los resultados del MSBF tienen un
porcentaje de error menor al 10%, con respecto a los datos experimentales. En los casos en los
que se emplearon aproximaciones emp´ıricas, el porcentaje de error con respecto a los datos experimentales
se encuentra entre el 30 y 32%.