Descripción: Descripción del sistema de tratamiento de aguas residuales mediante el método de lodos activados: uso, tratamiento y disposición.
Descripción: Ejercicios Lodos activados
Descripción: Calculo del reactor biologico por medio del proceso de lodos activados mezcla completa
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Planta de Tratamiento Aguas Residuales- Lodos Activados
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LODOS ACTIVADOS MEZCLA COMPLETA
1.- DBO5 soluble a la salida del sistema: S DBO5 total de efluente = DBO5 soluble del efluente + DBO5 de los SST del efluente
----> Determinación de la DBO5 de los SST del efluente
Fracción biodegradable de los SST = % biodegradable x SS En el ejemplo: Fracción biodegradable de los SST = 65% x 22mg/l=14.3mg/l
DBO ultima = Fracción biodegradable de los SST x (1.42mg O2 consumidos/mg de células oxidadas
En el ejemplo: DBO ultima = 14.3mg/l x 1.42 = 20.3mg/l
DBO5 SST = (DBO ultima) x (% de la DBO 5 en la DBO ultima)
El % puede variar de 45% a 68% En el ejemplo: DBO 5 SST = 20.3mg/l x 68% = 13.8mg/l
Por lo tanto DBO5 soluble del efluente = 20mg/l – 13.8 13.8 mg/l = 6.2 mg/l
2.- Calculo del VOLUMEN DEL REACTOR
Esta es la primera ecuación obtenida posterior a análisis matemáticos que representa a la masa de microorganismos en el reactor donde:
X: Solidos suspendidos volátiles en el tanque de aeración (mg/l) θc: Tiempo de retención celular (edad de lodos) (días) Y: Coeficiente de producción (masa formada a partir del alimento consumido) S0: DBO5 de ingreso (mg/l) S: DBO5 de salida (mg/l) θ: Tiempo de retención hidráulica (días) kd: coeficiente de declinación endógena (1/d)
Fuente: Metcalf &Eddy Pág. 449
Fuente: Metcalf &Eddy 4ta edition Pág. 704
Reemplazando θ según esta ecuación a la ecuación inicial:
Tenemos que el volumen del reactor seria:
En esta etapa se tiene que tener en cuenta el efecto de la temperatura para el Kd según la siguiente ecuación:
En el ejemplo: K d = Kd 20 x 1.04 ^ (T-20) = 0.06x1.04^(20-20)=0.06 1/d
θc= 10 dias
Q = 21600m3/d
Y= 0.5
S0= 250mg/l
S= 6.2 mg/l
X= 3500mg/l
Por lo tanto Vr = (10d x 21600m3/d x 0.5 x (250-6.2)mg/l)/(3500mg/l x (1+0.06 x 10)) Vr= 4702m3
3.- LODOS
----> Determinación de la tasa de producción de lodos volátiles (Px)
En el ejemplo: Px = 3500 x 4702/10 = 1645700 g/d = 1645.7 kg/d
----> Determinación de la tasa de producción de lodos en función de los SST (Px ss) Px ss = Px / (relación de SSVTA / SSTA) En el ejemplo: Px ss = 1645.7 kg/d / 0.8 = 2057.13 kg/d
----> Determinación de la cantidad de lodo a purgar Cantidad de lodo a purgar = Px ss - SS del efluente En el ejemplo: Cantidad de lodo a purgar = 2057kg/d – (22mg/l x caudal y transformar unidades) = 2057kg/d – 22mg/l x 0.25m3/s x 1000 l/1m3 x 1g/1000mg x 1kg/1000g x 86400seg/dia = 2057 – 475 = 1581.93 kg/d
----> Cálculo del caudal de lodo a disponer Qw
Entonces:
Qw = Vr/ θc – Qe x Xe/X
Xe = SS x (Relación de SSVTA / SSTA en el tanque de aireación) En el ejemplo: Xe = 22mg/l x 0.8 Q w = 4702m3/10d – 21600m3/d x 22mg/l x 0.8 / 3500mg/l
Q w = 361.58 m3/d
----> Cálculo del caudal de recirculación Qr Qr = Q x X / (Xr-X) En el ejemplo: Qr = 21600m3/d x 3500mg/l / (8000mg/l-3500mg/l)
Qr = 16800m3/d
----> Cálculo del % de recirculación Qr/Q En el ejemplo: Qr / Q = 16800/21600 = 0.78 = 78%
4.- TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICA De la ecuación:
En el ejemplo:
Vr/Q = 4702m3/21600m3/d = 0.218 d = 5.2 horas
5.- COMPROBACION DE LA CARGA MASICA F/M = S0 / (θ x X) En el ejemplo:
S0 / (θ x X) = 250mg/l / (0.218d x 35000mg/l) = 0.33 1/d
6.- DEMANDA DE OXIGENO sin nitrificación
En el ejemplo:
21600m3/d x (250mg/l – 6.2mg/l) / (0.68 x 1000) -1.42 x 1645.7 kg/d = 5407.3 kg/d
