LODOS ACTIVADOS

Ejemplo de Dimensionamento – Proceso de Lodos Activados Convencional

1. Dados: La población, caudal y carga de DBO:

2) Volúmen  necesario de tanques de aireación:

Se considera la instalación de decantadores primarios com uma eficiência estimada del 30% en la remoción de la carga de de DBO, por tanto la carga afluente a los tanques de aireación será (2ª etapa):

Carga DBO = 0,7 x 17.017 = 11.912 kgDBO/d

Nota: En el presente ejercicio no se consideran los  incrementos de caudales y cargas provenientes de las recirculaciones de la línea de tratamiento de lodos.

SSV = 0.80 SST

SSV= 0.80 (3.2 KgSST/m3) = 2.56 kgSSV/m3

Se considera um factor de carga de  f = 0,22 kgDBO/kgSS.dia, correspondiente a uma relación  (A/M) = 0,28 (0.275)  kgDBO /  kgSSV.d y una concentración de 3,2 kg SS / m3 en el  tanque de aireación, correspondente a una concentración de SSV de 2.56  kg/m3, con ello se tiene El volúmen necesario de lós tanques de aireación:

(1)A/M = Q*S0/ X*Vta

(2)F= Q*S0/Xt*Vta   Vta= Q*S0/Xt*f

(2)VTA  =  11.912 (KgDBO/día) / (3,2 (kg SST/m3)x 0,22 Kg DBO/Kg SST.día) = 16.920 m3

1. Vta= Q*S0/X*(A/M)= 11912/ (2.56*0.275) = 16920 m3

Se considera el uso de cuatro tanques de aireación, que tiene como objetivo una modulación en la implementación del sistema. Cada tanque tendrá  16.920 / 4 = 4.230 m3.

1. Sistema de aireación:

• Necessidad  de oxígeno

Considerando una demanda de oxígeno igual a 2,0 kgO2 / kgDBOapl., la necesidad de oxígeno será:

NECO2 = (2,0 KgO2/KgDBOApl) x 11.912 KgDBOApl/) / 24 horas = 993 kgO2/hora

• Utilización de aireadores superficiales de baja rotación:

Se considera una capacidad de transferencia de oxígenio de 0,9 kgO2/Cvxhora, em condiciones de campo.

Potencia necesaria:

PNEC = 993 / 0,9  =  1.103 CV  = 810.71 kW  ó  1.103 /4  =  276 CV por tanque

Energia anual = 810.71 KW*365 días/ año *d*24 h/día= 7 101 819.6 KW-Hora

1KW-hora = 0.50 soles

Costo anual energia = 3 550 909 soles

1 CV= 735 W

Dimensiones de los tanques de aireación:

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

[pic 7][pic 8]

[pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12]

Vol = 4230 m3      A*Hu = 4230 m3    HU= 4.0 m  A= L*B=  (6B)*B= 4230/4 =1057.5 m2   B=13.28 = 13.50 m

L/B = 6       L=6B = 6*13.5= 81.0 m

Será considerado el uso  de 06 (seis) aireadores de 50 CV por tanque de aireación, dispuestos en série. Dimensiones de los  tanques:

Largo: 81,0 m

Ancho: 13,5 m

Profundidad útil: 4,0 m

Profundidad total: 5,0 m

Borde Libre: 5-4 =1.0 m

Volúmen útil resultante:

Vu = 4,0 x 13,5 x 81,0  = 4.374 m3 por tanque ó 4.374 x 4 = 17.496 m3 (total)

Factor de carga resultante:

f =  11.912 / (17.496 x 3,2)  = 0,21 kgDBO/kgSSxdia

Densidad de potencia resultante:

dp  =  (300 x 735) / 4.374  =  50 w / m3 > 10 W/m3

Tiempo de retención hidráulico resultante:

Td = Vol Total/Qtotal = 17496 m3/ 57000 m3/día = 0.30695 días = 0.30695*24 = 7.4 horas

td  =  17.496 / (57.000 /24)  =  7,4 horas

Alternativa para el  sistema de aireación

Caso se utilice sistema de aireación  difusa, considerando a masa específica de aires igual a 1,2 kg/m3, y un porcentaje de O2 en el aire de 23,2 % y un  rendimiento del soplador de 8%, El caudal necesario de aire será:

QAR  =  993 / (1,2 x 0,232 x 0,08 x 60)  =  743 m3 aire / minuto

El soplador deberá poseer una presión suficiente para vencer la carga corresponiente a La profundidad útil del tanque más aproximademente 0.5 m de pérdida de carga en la línea de aire.

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