OXIGENACIÓN Y DESOXIGENACIÓN EN AGUAS RESIDUALES
Presentado por: Juan Camilo Gómez Keiry Movilla Yirley Racines
Presentado en la asignatura de Laboratorio de Tratamiento de aguas residuales Al Ing. Faisal Bernal
Universidad de la Costa, CUC Facultad de ciencias Ambientales Barraquilla, 07 de Abril 2014
INTRODUCCIÓN
En la actualidad para maximizar el desempeño de una planta de tratamiento de aguas residuales se hace necesaria la aireación para proporcionar oxígeno al efluente que se quiere tratar, puede haber una aireación de tiro natural en la que el aire fluye de abajo a arriba por diferencia de las temperaturas aportando a la masa de lecho el oxígeno suficiente para mantener la microflora en un ambiente aeróbico, o se puede utilizar aireación por medios mecánicos con comprensores de aire o blower, siendo llamados de aireación extendida. En esta experiencia se utiliza la aireación extendida siendo ésta la transferencia de aire al agua a través de difusores, beneficiando a la planta con una buena calidad de asimilación, menos volumen de purga de biomasa excedente, entre otros.
1.
PROCEDIMIENTO
Se llena un beaker con 4 litros de la muestra (agua residual), y se determina su oxígeno disuelto (OD).
Imagen #1. Muestra de agua residual.
Se enciende el equipo de aireación y se cola el difusor en el centro del reactor. Se toman mediciones de OD cada 5 minutos observando el aumento hasta que ya no varié la concentración de oxígeno.
Imagen #2.
Muestra de agua residual con equipo de aireación
encendido.
Después de una concentración constante de OD se apaga el equipo de aireación y se realizan mediciones de OD cada 5 minutos hasta que llegue a su punto donde no varié para así finalmente realizar la curva.
2.
DATOS DE TOMA DE MUESTRA
Tabla #1. Datos de toma de muestra agua residual. Lugar Hora Procedimiento
Persona 3.
Alcantarilla frente a la Segunda Brigada, Carrera 62 Calle 55, Barranquilla – Colombia. 7:55 A.M Se sumergió un tanque, se tomó la muestra de agua y luego se envasó a las pimpinas que suministra la Universidad y fue llevado directamente al laboratorio. Geraldine Salcedo
RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADO
Tabla #2. Datos obtenidos de oxigenación y desoxigenación de agua residual. Tiempo (min)
Oxigenación OD (mg/L O2)
Temperatura (°C)
0 5 10 15 20
2.10 2.33 2.60 3.10 3.15
29.2 28.2 28.4 27.7 28.1
Tiempo (min)
Desoxigenación OD (mg/L O2)
Temperatura (°C)
25 30 35 40 45 50 55
3.18 3.11 3.06 3.01 2.86 2.68 2.59
26.8 27.8 27.0 27.3 27.3 27.2 27.3
Grafica #1.
Ítem 3 del cuestionario, oxigenación y desoxigenación de agua residual.
Grafica #2.
Desoxigenación de agua residual, con extrapolación.
Según los resultados obtenidos se puede inferir que se dio un mayor oxígeno disuelto en el minuto 25, obteniendo este dato cuando se apagó el aireador, luego fue descendiendo, pero no se contó con el tiempo suficiente para que el oxígeno disuelto llegara al esperado, por lo que se extrapolo los datos obtenidos en la desoxigenación teniendo un tiempo aproximado de 80 min, para que el OD llegara a 2.10 mg/L.
4.
CUESTIONARIO a) Cuál es el tiempo que debe durar encendido el blower o el motor de aireación?
El tiempo que debe durar encendido el motor de aireación se considera cuando la concentración de oxígeno disuelto (OD) presente en la muestra de agua residual llega a su máximo valor siendo en este caso de 3,18 mg/l en un tiempo de 25 minutos.
b) ¿Que es la aireación extendida? La aireación extendida se entiende como el proceso en el cual al agua se le adiciona aire a través de difusores dispuestos (motores de aireación o blower) presentes en el fondo del recipiente o estanque. El aire transferido al agua se da través de pequeñas burbujas, las cuales son usadas por los microorganismos presentes en la muestra de agua residual, con el fin de degradar la materia orgánica presente en ésta. Estas burbujas permiten una mezcla continua del agua y la suspensión del material orgánico, lo que facilita su degradación.
c) Realizar la Curva y analizar. Grafica #1 de análisis y resultados.
d) ¿Cuáles son los beneficios de la aireación extendida? Es una de las mejores alternativas para las plantas de tratamiento de agua residual, en especial las industriales y municipales que presenten altos niveles de nutrientes (P, N) incluyendo establecimientos como mataderos, plantas de sacrificio, crianza confinada, cervecerías/malterías, industrias de alimentos, entre otros ya que suministra el oxígeno disuelto necesario. Además, presenta gran capacidad de asimilación, menor volumen de purga de biomasa excedente, buena calidad de descargas, y eficiencia.
e) Investigue los tipos de blower y especificaciones. Blower, también conocidos como soplantes o sopladores se usan para introducir aire en los reactores biológicos o en otros tipos de reactores que requieran gran cantidad de aire. En una planta convencional de tratamiento de aguas, la degradación de la DBO / DQO se lleva a cabo por medio de microorganismos. El aporte de aire necesario para que estos microorganismos trabajen se realiza con soplantes.
SOPLADORES LOBULARES
Estos sopladores tienen un muy bajo consumo de energía, operación silenciosa, baja vibración, baja pulsación, larga vida, y son muy fáciles de mantener, estos modelos pueden ser usados para la bombeo de aire para sistema de tratamiento de aguas residuales de 500 galones por día (siendo este el sistema de tratamiento de aguas residuales más solicitados por la mayoría de los hogares).
SOPLADORES CENTRIFUGOS
Soplador Centrifugo Multietapas
El soplador centrifugo Multietapas presenta una amplia gamma de modelos que van desde 0.5 hasta 1.52 bar y desde 80 a 60000 m3/h. Su dedicación en el diseño y elementos de alta calidad en su construcción hace que este equipo sea la mejor elección en la industria de sopladores centrífugos.
Sopladores centrífugos
El soplador centrífugo tiene una función que tiene un nivel de ruido muy bajo, con un máximo 85dp OSHA (A), es de 50% más ligero y más pequeño que los sopladores de desplazamiento positivo. Estos sopladores centrífugos proporcionar una alternativa al ruido, el mantenimiento y el alto valor de los sopladores de desplazamiento positivo en aplicaciones para 800 cfm y PSI 11.3.
SOPLADORES ROTATIVOS
El soplador rotativo de paletas secas DVP puede trabajar de manera continua, exclusivamente con aire limpio y seco. La diferencia que tiene con otros tipos de sopladores es que pueden trabajar con cualquier valor de presión. El mantenimiento del soplador rotativo es sumamente simple y se limita a la sustitución de las paletas y a la limpieza de los filtros. Los compresores rotativos en seco no tienen particulares restricciones de uso, excepto la presión máxima de ejercicio que no puede ser superior a la declarada (por ese motivo siempre se aconseja el uso de una válvula de seguridad).
f) ¿Qué consideraciones se debe tener en cuenta al momento de escoger un blower? Al momento de escoger un blower se debe tener en cuenta lo siguiente: Tipo de agua a tratar Dimensión de la planta Eficiencia que tendrá El tamaño del equipo Consumo de energía Costo El suministro de combustible (cuando se utiliza) Uso y mantenimiento
CONCLUSION La aireación extendida es uno de los métodos más utilizados en el tratamiento de aguas residuales por su eficiencia. Durante la práctica se presentan ciertas dificultades que pueden incidir en la variación de los resultados como es la geometría del tanque de aireación. En la muestra de agua residual, al suministrarle aire a ésta se alcanzó su punto máximo de concentración de oxígeno disuelto (OD) alrededor de los 25 minutos siendo esta concentración de 3,18 mg/L. Una vez apagado el sistema de aireación dicha concentración fue disminuyendo con el pasar del tiempo y se llegó a una concentración mínima de 2,59 mg/L luego de haber transcurrido 30 minutos con el sistema de aireación apagado. Se esperaba que la concentración mínima final fuera igual a la concentración inicial del agua residual, la cual era de 2,10 mg/L, pero por motivos de tiempo no se pudo llegar hasta ese valor, debido a esto se extrapoló y así se determinó que dicha concentración inicial se iba a alcanzar nuevamente cuando el tiempo total del sistema (sistema de aireación encendido y apagado) fuera aproximadamente de 80 minutos. Es recomendable usar un timer (temporizador) de encendido y apagado para el motor de aireación con el fin de reducir costos en el consumo de energía.
BIBLIOGRAFIA 1. TIPOS DE BLOWER [Citado en línea][Citado 06 de abril de 2014] 2. AIREACION EXTENDIDA Y SUS BENEFICIOS [Citado en línea] [Citado 06 de Abril de 2014]
