Prosedimiento De Calculo De Uasb.pdf

4 Di m e nsiona m i e n to de l r e ac tor En este capítulo se presentan dos ejemplos de

Se presenta la Tabla 4.1, como apoyo para el se-

diseño para un gasto de 10 L/s, teniendo como

guimiento de los pasos del diseño.

variación la concentración del agua residual a tratar y la temperatura de operación. Tabla 4.1 Pasos a seguir en el diseño de un RAFA Pasos

Observaciones Gasto afluente promedio: Qip Gasto afluente máximo horario: Qmax-h DQO afluente promedio (So): DBO afluente promedio (So): Temperatura del agua residual:

Datos de entrada

Lo = So ) Qip

Calcular la carga de DQO en el afluente promedio (Lo) Seleccionar el tiempo de retención hidráulico (t)

Ecuación 4.1

De acuerdo con la Tabla 3.1

V = Qip ) t

Determinar el volumen total del reactor (V)

Ecuación 4.2

El volumen del reactor deberá ser menor a 1 500 m3 (Metcalf & Eddy, Inc., 2003) Para sistemas pequeños, el volumen del reactor deberá ser < 500 m3 (Chernicharo de Lemus, 2007)

Especificar el número de módulos del reactor (N)

V Vu = N

Calcular el volumen de cada módulo (Vu):

Ecuación 4.3

Altura de 3 a 6 metros (Chernicharo de Lemus, 2007) Altura de 6 metros (Metcalf & Eddy, Inc., 2003)

Establecer un valor para la altura del reactor (H):

Vu A= H

Determinar el área de cada módulo (A): Calcular las dimensiones del área del reactor

Ecuación 4.4

Rectangular (largo y ancho) o circular (diámetro)

Determinar la carga hidráulica volumétrica (CHV) y compararla con las recomendaciones de diseño de la Tabla 3.2 Determinar la carga orgánica volumétrica (COV) y compararla con: COV de 2 a 4 kg de DQO/m3d (Metcalf & Eddy, Inc., 2003), para aguas residuales domésticas (20°C) y COV de 1.15 a 1.45 kg de DQO/m3d (van Lier, 2010), para aguas residuales domésticas (20°C)

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Qip CHV = V

COV =

Qip ) S O V

Ecuación 4.5

Ecuación 4.6

Pasos

Observaciones

Qip v = At

Velocidad de flujo ascendente, para Qip

Velocidad de flujo ascendente, para Qmaxh

v=

Comparar la velocidad del flujo ascendente

Qmaxh At

Ecuación 4.7 Ecuación 4.8

Ver los valores mostrados en la Tabla 3.2 Establecer el área de influencia de los tubos de alimentación de acuerdo con la Tabla 3.3

Sistemas de distribución del agua residual (afluente) Calcular el número de tubos de distribución del agua residual (afluente)

At Nd = Ad

Ecuación 4.9

Estimar la eficiencia de remoción de la DQO

E DQO = 100 ) ^1 - 0.68 ) t -0.35h

Ecuación 4.10

Estimar la eficiencia de remoción de la DBO

E DBO = 100 ) ^1 - 0.70 ) t -0.50h

Ecuación 4.11

Estimación de las concentraciones de DQO y DBO en el efluente final:

Cefl =

So - ^ E ) Soh 100

DQO CH4 = Qip ) 6^ So - Ceflh - Yobs ) So@

K^ t h =

Estimación de la producción del metano

Q CH4 =

Calcular la producción de lodo (Pl)

atm gDQO/mol atm L/mol K

DQO CH4 K^ t h

Q CH4 Qg = 0.75

Pl = Y ) DQO app ^ Loh Establecer un coeficiente del rendimiento de sólidos Y de acuerdo con la Tabla 3.8

Vl = Volumen del lodo (Vl)

Ecuación 4.14

Ecuación 4.15

Ecuación 4.16

Ecuación 4.17

Pl C h y ) ^ 100

Establecer la densidad del lodo (Y) y una concentración esperada de la descarga del lodo (C), de acuerdo con la Tabla 3.8

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Ecuación 4.13

P + K DQO 6R ) ^273 + T h@

P= 1 KDQO= 64 R= 0.08206

Estimación de la producción del biogás (considerando un contenido de metano de 75% en el biogás)

Ecuación 4.12

Ecuación 4.18