Instrumentos Para Control Del Caudal De Recirculación De Lodos En Un Biorreactor

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Vicerrectorado Académico
Decanato de Docencia
Departamento de Ing. Ambiental
Control E Instrumentación en Procesos Ambientales

Control del Caudal de Recirculación de
Lodos en un Biorreactor

Índice General

Descripción del proyecto 1
Propuesta 1 2
Propuesta 2 4
Propuesta recomendada 15
Conclusiones 16
Referencias bibliográficas17

Descripción del Proyecto

El control del proceso de lodos activados es importante para mantener elevados los niveles de rendimiento frente a una gran variedad de condiciones de funcionamiento; por tanto la misión de la recirculación de lodos es conservar una concentración suficiente de lodos activados en el biorreactor de modo que se pueda alcanzar el grado de tratamiento establecido enel intervalo de tiempo deseado. La recirculación de lodos activados desde el decantador final a la entrada del biorreactor es el elemento fundamental del proceso. Se debe disponer de una capacidad de bombeo de lodos de recirculación holgada. También es necesario evitar la pérdida de sólidos del lodo con el efluente.
Variable a controlar: Caudal de recirculación de lodos en un biorreactorVariables a manipular para un reactor de mezcla completa:
* Carga orgánica en el tanque de aireación: 0.08 - 1.92 Kg DBO/m3d
* Relación alimentos de microorganismo: 0.2 - 0.6 Kg DBO/Kg SSVLM
* Tiempo de retención celular: 5-15 días
* SSLM: 2500 – 4000 mg/L
* Tiempo de retención en el tanque de aireación: 3 – 5 horas
* Relación de recirculación 25 – 100% afluente

Los sólidosforman una capa de lodos en el fondo de los decantadores. La profundidad de la capa de lodo presenta variaciones temporales y si la capacidad de bombeo del lodo no es la adecuada puede ocupar toda la altura del tanque de sedimentación. En plantas de grandes dimensiones, se suele disponer una capacidad de bombeo de variable entre el 50 y el 100 por 100 del caudal medio de agua residual, y hasta del150 por 100 del caudal medio de entrada en plantas de pequeño tamaño.
Propuesta 1

Descripción de la propuesta: En esta propuesta se requiere hacer una relación entre caudales; para ello se medirá tanto el caudal del efluente como el caudal que se está recirculando, este último será el 20% del caudal que está ingresando al sistema; es decir; una relación 2/10. Para ello se instalaran dosmedidores una a la entrada del proceso y otro en la línea de recirculación, el medidor de caudal del efluente que actúa como sensor enviara la señal al transmisor y este a su vez indicara al controlador (Estación de razón y controlador del caudal de recirculación) quien recibe la señal del medidor del caudal de recirculación para saber si está cumpliendo dicha relación el cual indicara a la bomba quese comporta como actuador en el proceso si se debe disminuir o aumentar la potencia de forma tal que se cumpla con la relación establecida.

Propuesta 1. Diagrama de Instrumentación y tuberías.

Figura 1. Propuesta 1
Descripción del principio de medición del elemento sensor (Caudalímetro Ultrasónico):
* El método del efecto Doppler 
Un caudalímetro de efecto Doppler (conocido tambiéncomo corrimiento Doppler) para medir caudales. Este fenómeno físico nos resulta familiar porque pertenece al ámbito de nuestra experiencia cotidiana. Es el efecto que se produce cuando un frente de ondas se refleja en un objeto en movimiento. La frecuencia de las señales acústicas de, digamos, una ambulancia que se aproxima a nosotros se reduce sensiblemente una vez que nos ha sobrepasado. Elefecto Doppler es, pues, un incremento (o una disminución) de la frecuencia de las ondas sonoras a medida que la distancia entre una fuente sonora y un receptor aumenta o disminuye. Una condición previa para que el caudalímetro de efecto Doppler funcione es que el fluido contenga partículas, burbujas de gas u otras homogeneidades similares, que reflejen las ondas de sonido. Con este propósito, un...