Plantas de tratamiento residuales II 2011. Docente: Ing. Gloria Lucia Camargo Millán. Msc.

Diseño de un tratamiento UASB para aguas residuales industriales; determinar (1) el tamaño y dimensiones del reactor, (2) el tiempo de detención, para un agua residual con las características dadas en la tabla 1. Se requiere una eliminación de DQO soluble del 90%; El agua residual principalmente es soluble; contiene carbohidratos y se espera obtener un lodo granular. Asumir los parámetros de diseño tablas 1 y 2.

TABLA 1. CARACTERÍSTICAS DEL AGUA RESIDUAL Factor de volumen efectivo del reactor = 85%=E Altura para recolección del gas= 1.5 – 2.0 m SOLUCION

A. Calculo del volumen del reactor a partir de Lv Se selecciona Lv=10 kgDQO/m3d, a partir de la Tabla 2, donde se observan las cargas orgánicas volumétricas recomendadas para reactores UASB en función de la temperatura para DQO soluble con una remoción del 85 al 95% de DQO. La concentración promedio de lodos es de 25000mg/L

Tabla 2. Cargas orgánicas volumétricas en función de la Temperatura. Temperature,ºC Volumetric loading, kg DQO/m3d

VFA wastewater Mon-VFA Wastewater Range Typical Range Typical

15 2-4 3 2-3 2 20 4-6 5 2-4 3 25 6-12 6 4-8 4 30 10-18 12 8-12 10 35 15-24 18 12-18 14 40 20-32 25 15-24 18

Adaptado de: Lettinga and Hulshoff Pol (1991). V=(Q*So)/Lv=(1000m3/d*2000g/m3*(1kg/103m3)/(10kg/m3d)=200m3.

Correccion de volumen del reactor VL=V/E=200m3/0,85=235,3m3≈235m3, Ereal=85,1%

B. Determinación de las dimensiones del reactor. Area transversal del reactor, A=Q/v, con v= 1.5 m/h.

Parámetro Unidad Valor

Caudal m3/d

1000

DQO g / m3 2300 DQOs g / m3 2000 SST g / m3 200 SSV g / m3 150

Alcalinidad g / m3 de CaCO3

500

SO4= g / m3 200 Temperatura ºC 30

Plantas de tratamiento residuales II 2011. Docente: Ing. Gloria Lucia Camargo Millán. Msc.

A= (1000 m3/d/)/((1.5 m/h)*(24 h/d))=27,8m2 Para reactor cilíndrico A= πD2/4, D=5,95m≈6m, Ar=28,27m2 Altura del líquido en el reactor, HL=VL/A=235m3/28,27m2=8,3m Altura total reactor=HL+ HG=10m; HG=(10 – 8,3)m=1,7m Dimensiones reactor Diametro = 6 m Altura total = 10 m

C. Calculo de TRH TRH=VL/Q=235m3/1000m3/d=0,235d*24h/d=5,64h