Tipos de suelo cdmx

Diseño de tanque de aireación (sistema de cultivo suspendido).

Para el proyecto de se construirá un tanque de aireación (de lodos activados) por pasos completamente mezclada representada por la siguiente figura.

El sistema tratará el caudal medio de diseño que se ha manejado desde la etapa de tratamiento primario que tiene los siguientes datos de salida.

Q_m=6069.6 m^3/d

〖DBO〗_5=222.73 a la salida del sedimentador primario

Debido a que no se cuentan con plantas piloto para realizar pruebas de laboratorio y determinar las concentraciones a la salida del reactor, así como las constantes cinéticas, se opto por seguir recomendaciones del libro de Metcalf & Eddy donde sugiere que la concentración efluente del reactor no sea mayor a 20 mg/L de y una concentración no mayor a 22mg/L de sólidos suspendidos. A su vez se considera una concentración de solidos en licor mezclado de 3000 mg/L (de acuerdo a la variación del sistema de aireación por pasos). Se considera también una concentración del flujo interior del sedimentador secundario de 10,000 mg/l y un tiempo de retención celular de 10 días.

Las constantes cinéticas serán los valores típicos de:

Y=0.5 gSSV/gDBO

K_d=0.5 d^(-1)

Calculo de la DBO soluble

〖DBO〗_5 soluble=20 mg/l-0.63(22 mg/l)=6 mg/L

1.- Dimensiones del tanque de aireación

De acuerdo a la ecuación 4.17 de los apuntes Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposición de aguas residuales del Ing. Enrique César Valdez

1/θ_c =(Y(S_0-S))/θX-k_d

Donde

θ_c es el tiempo de retención ceulular en d

Y es una constante cinética

S_0 es la concentración en el afluente en mg/l

S es la concentración en el efluente en mg/l

X es la concentración de sólidos suspendidos en el licor mezclado

De esta ecuación despejamos θ

θ=(0.5(222.27 mg/l-6mg/l))/(3000 mg/l(1/10+0.1))=0.1804 d=4.3296 hr.

Si revisamos los parámetros de diseño, el tiempo de retención para aeración por pasos se encuentra en el rango recomendado de 0.2 – 0.4 d.

Si se sabe que el tiempo de retención es

θ=V/Q V= θ*Q=0.1804 d*6069.6 m^3/d=1094.95 m^3

Se propone una profundidad de 3.5 m y una relación de largo/ancho de L=3ª

Por lo que las dimensiones son

V=L*a=3a*a=3a^2=1094.95 m^3

a=√(1094.95/(3*3.5))=10.21≈10.3 m

Largo=10.3 m

Ancho=30.9 m

Verificamos que los cálculos sean acertados

Carga volumétrica

Cv=(QS_0)/V=(6069.6 m^3/d*222.73 mg/l)/(1094.95 m^3 )=1234.47 mg/(l día)=1.234 kg/m^3 dí

Para un sistema completamente mezclado el rango es de 0.8 – 2 kg/m3/día.

Cálculo de la relación F/M

F/M=(Q(S_0-S))/VX=(6069(222.73-6))/(1094.95*3000)=0.400

Posteriormente calculamos la masa que se desechará por día con la ecuación 14.16 de los apuntes del Ing. Enrique César.

θ_c=VX/QwXu QwXu=VX/θ_c =(1094.95 m^3*3kg/m^3)/(10 d)=328.5 kg/día

Suponiendo una concentración de sólidos en el flujo inferior del sedimentador secundario de 10 000 mg/l

Qw=328.5/(10 kg/m^3 )=32.85 m^3/día

Realizamos un balance de masa alrededor del sedimentador secundario con la final de obtener la relación de recirculación. Llegando a la siguiente expresión.

(Q+QR)X=(QR+Qw)Xu

(6069.6 m^3/día+QR)*1000 mg/l=(QR+32.85 m^3/día)*3000 mg/l

QR=2554.56 m^3/día≈2555 m^3/día

QR/Q=2555/6069.6=0.42

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