Modelo de la concentracion de gas sulfhidrico

NOTA OBTENIDA: _______________________

_________________________________________________ FIRMA Y TIMBRE DE LA AUTORIDAD RESPONSABLE

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA METROPOLITANA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, MATEMÁTICAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

MODELAMIENTO MATEMÁTICO DE LA CONCENTRACIÓN DE GAS SULFHÍDRICO EN LA RED DE ALCANTARILLADO DEL GRAN SANTIAGO

MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DEINGENIERO QUÍMICO Y EL GRADO ACADÉMICO DE LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

PROFESOR GUÍA: LUÍS FELIPE SALAZAR CANALA-ECHEVERRÍA. INGENIERO CIVIL QUÍMICO Y MAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA, UNIVERSIDAD DE CHILE. PROFESOR PATROCINANTE: MILTON ARAVENA NUÑEZ.

VÍCTOR ALFONSO RÍOS SOTO SANTIAGO-CHILE 2010
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Dedicatoria
Esta memoria está dedicada a las dos personas más importantes demi vida, las dos personas que me han motivado durante estos años y por las cuales nunca dejaré de luchar, las dos personas que representan en mi vida todo lo que soy y lo que quiero ser, que me han dado las alegrías más grandes y por las cuales respiro cada día. Mis hijos, Carlos Ignacio y Catalina de Jesús. Los amo.

Agradecimientos
Primero que todo a Dios, por acompañarme siempre en estecamino y darme las fuerzas necesarias para no decaer en mis objetivos e ideales. A mi mujer Evelyn, que ha sido mi compañera durante todos estos años, gracias por tu compañía, tus consejos, nuestra familia y tu amor incondicional. A mi madre Agustina, por ser el pilar fundamental en todo mi desarrollo como persona social y profesional. Gracias por todo lo entregado desde niño, por los consejos, lafuerza y todo el amor entregado. A mi padre Jorge por estar conmigo en todo momento, ser mi amigo incondicional y el ejemplo de persona que quiero ser. A mi hermana, suegros y abuelos. Por su apoyo incondicional. También quiero agradecer a la UTEM como institución y a todos los docentes con los que me formé. Gracias a mis compañeros por ser reales amigos y por hacer que estos años fueran mucho másgratos. Por último quisiera agradecer a la empresa Aguas Andinas S.A, por permitirme desarrollar esta investigación bajo condiciones óptimas de trabajo y amistad. En especial a la Gerencia de Asistencia Técnica, específicamente a la subgerencia de Procesos e Ingeniería de Operaciones, jefatura bajo las cuales se desarrolló esta investigación.

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Resumen
El explosivo crecimiento de las ciudadesy la necesaria incorporación de nuevos sectores a los servicios de saneamiento, han provocado que la red de recolección de aguas servidas deba adaptarse a éstas nuevas condiciones, ya sea modificando la pendiente de sus colectores o incorporando plantas elevadoras de aguas servidas. Dado estas condiciones de operación y la extensión cada vez mayor de la red de recolección, es posible encontrartiempos de residencia hidráulicos elevados, los cuales favorecen el desarrollo microbiológico dentro de los colectores. Si bien la biodiversidad a lo largo de las redes es amplia, la situación antes mencionada favorece en gran medida el metabolismo de las bacterias reductoras de sulfatos (BRS), la cual además se estimula debido a la gran presencia de este anión en el agua servida y la bajaconcentración de oxígeno disuelto, en conjunto con la alta carga de materia orgánica disponible en el agua transportada por los colectores. Esta situación provoca que la red de colectores se transforme en un gran biorreactor en la cual se reducen sulfatos a sulfuros. La concentración de cada especie de sulfuro generada (S-2, HS-, H2S) depende del equilibrio ácido-base existente en la fase líquida, así avalores de pH más ácidos se favorece la concentración de gas sulfhídrico (H2S). Éste gas, al no ser un ión, logra difundirse con facilidad hacia la fase atmosférica de la red. En esta zona, el gas sulfhídrico emite malos olores en el entorno, corrosión del hormigón que forma el colector y riesgo para la salud de las personas que circulan o trabajan en la cercanía de algún punto de emisión de este...