Monografias.com > Ecología > Links
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Diseño de biofiltros. Tratamiento de aguas residuales




Enviado por David Gómez Salas



Partes: 1, 2

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Datos
    básicos de diseño
  4. Ecuaciones y criterios de
    diseño
  5. Ejemplo numérico del diseño
    base
  6. Análisis de sensibilidad al
    diseño base. Ejemplo
    numérico
  7. Conclusiones
  8. Referencias

RESUMEN.

Se presenta una metodología para diseño de
biofiltros, el procedimiento contempla: requerimientos de
información para el diseño, variables que
participan en los procesos, ecuaciones que se aplican para
representar el comportamiento de los procesos y criterios
aplicables en el diseño de biofiltros. Se analiza la
aplicación del biofiltro en el tratamiento de aguas
residuales de origen doméstico o urbano con baja
influencia industrial. Se elabora un diseño base y se
calcula el comportamiento para diferentes valores de caudal y
concentración de DBO en el influente. El análisis
de sensibilidad permite obtener un diseño que asegura
alcanzar los niveles de calidad deseados en el agua tratada bajo
diferentes restricciones. Además, contribuye a determinar
los criterios de operación y control del
proceso.

1.
INTRODUCCIÓN

Este trabajo hace referencia a las aplicaciones
más comunes proceso del biofiltro, que son los dos casos
siguientes:

a. El agua residual a pasa a través del biofiltro
una sola vez, no hay recirculación alguna.

b. El agua residual pasa a través del biofiltro,
en promedio, más de una vez. Se recicla el
efluente.

En la figura 1 se representa el caso general para los
alcances de este trabajo.

Otras aplicaciones menos comunes, son: con
recirculación de lodos del biofiltro, con
recirculación de lodos activados en un sistema dual, con
recirculación de agua tratada clarificada. Estos casos no
están incluidos debido a que este trabajo esta orientado a
atender el tratamiento de aguas residuales de origen
doméstico y urbano con baja influencia industrial, para lo
cual es suficiente un sistema con recirculación del
efluente o sin recirculación alguna.

Monografias.com

Qi = Caudal de agua cruda

Qr = Caudal de recirculación

Qo = Caudal de influente al Biofiltro

Li = Concentración de DBO en agua
cruda

Le = Concentración de DBO en efluente del
biofiltro

Lo = Concentración de DBO de entrada al
Biofiltro

r = Recirculación = Qr / Qi

Figura 1. Representación
esquemática del sistema funcional analizado

2. DATOS
BÁSICOS DE DISEÑO

En virtud que el diseño del biofiltro
generalmente se realiza para remover materia orgánica, la
información requerida es la siguiente:

Qi Caudal promedio diario del agua cruda, generalmente
en l/s.

Li Concentración de DBO en el agua residual
cruda, generalmente en mg/l.

Le Concentración de DBO en el agua residual
tratada, generalmente en mg/l

T1 Temperatura promedio del aire en invierno.

T1' Temperatura promedio del agua en
invierno,

T2 Temperatura promedio del aire en verano.

T2' Temperatura promedio del agua en verano

En los casos en que se interesa conocer la
remoción de nitrógeno y de fósforo, es
necesario contar también con la información
siguiente:

Para el agua cruda:

Norgi Concentración de nitrógeno
orgánico, generalmente en mg/l

NNH3i Concentración de nitrógeno
amoniacal, generalmente en mg/l

PO4i Concentración de fosfatos totales,
generalmente en mg/l

Para el agua tratada:

Norge Concentración de nitrógeno
orgánico, generalmente en mg/l

NNH3e Concentración de nitrógeno
amoniacal, generalmente en mg/l

PO4e Concentración de fosfatos totales,
generalmente en mg/l

3. ECUACIONES Y
CRITERIOS DE DISEÑO

Ecuación de Germaín

Altura empacada, Monografias.com

Z = Altura del empaque en ft

Lo = DBO del influente en mg/l

Le = DBO del efluente en mg/l

q = Caudal específico en gpm/ft2

n = Constante del empaque, = 0.5,
adimensional.

k = Constante cinética a temperatura media del
biofiltro, en gpm 0.5/ ft2

Área transversal del biofiltro en ft2,
At

At = Qo/q

Qo = Caudal del influente en gpm

Área de contacto en ft2, Ac

Ac = At .Z. D

D= Densidad del empaque en ft2 / f ft3

Constante cinética de acuerdo a la
temperatura.

k = k20 *1.035^T-20

k = Constante cinética a temperatura T en gpm
0.5/ ft2

k20 = Constante cinética a 20 ºC = 0.8 gpm
0.5/ ft2

Cálculo de temperaturas medias para el
proceso

Temperatura media del proceso en invierno

Tinv = (T1' -T1) / LN (T1'/T1), º C

Temperatura media del proceso en verano

Tver = (T2' –T2) / LN (T2'/T2), º
C

Rango recomendado para caudal
específico

Monografias.com

Verificación de la altura de empaque.
Método de carga orgánica específica y
eficiencia de remoción

Carga de DBO en el agua cruda en kg/d, Ci

Ci = Li * Qi

Monografias.com

Partes: 1, 2

Página siguiente 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Categorias
Newsletter