Planras De Aguas

´ MODELAMIENTO DE LAS CONDICIONES HIDRAULICAS DE UNA PLANTA COMPACTA PARA EL TRATAMIENTO ´ DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

´ JOANY SANCHEZ MOLINA, I.C.

Trabajo de investigaci´n presentado como requisito para optar al t´ o ıtulo de Mag´ ıster en Ingenier´ - Recursos Hidr´ulicos ıa a

´ MAESTR´ EN INGENIER´ - RECURSOS HIDRAULICOS IA IA ESCUELA DE GEOCIENCIAS Y MEDIO AMBIENTE FACULTAD DEMINAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELL´ IN 2010

´ MODELAMIENTO DE LAS CONDICIONES HIDRAULICAS DE UNA PLANTA COMPACTA PARA EL TRATAMIENTO ´ DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

´ JOANY SANCHEZ MOLINA, I.C.

Director: I.S. SANTIAGO CARDONA GALLO, M.Sc. Ph.D.

Tesis cofinanciada por:

´ MAESTR´ EN INGENIER´ - RECURSOS HIDRAULICOS IA IA ESCUELA DE GEOCIENCIAS Y MEDIO AMBIENTE FACULTAD DEMINAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELL´ IN 2010

Direcci´n del autor / Author address o

Joany S´nchez Molina a Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidr´ulicos a Universidad Nacional de Colombia Sede Medell´ ın Medell´ - Colombia ın e-mail: joanysanchezmolina@gmail.com

AGRADECIMIENTOS

A COLCIENCIAS y al Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidr´ulicos por el a apoyoecon´mico y por facilitar la realizaci´n de este trabajo. o o A mi asesor Santiago Cardona Gallo. A mis padres Dagoberto y Socorro, a mis hermanos Marcela y Juan Carlos, y a mi familia materna. La vida de todos ellos es un ejemplo a seguir. A Valentina, el solo hecho de nacer nos lleno de esperanzas. A mis grandes amigos del posgrado, su apoyo fue fundamental en los momentos m´s a dif´ ıciles. Deellos, en especial agradezco a Juan Salazar, Lina Mar´ Carlos Restrepo, Osın, ´ car Alvarez, Oscar Estrada, Oscar Rueda, Jorge Hern´ndez, Daniel Bustamante, Cristian a Ortiz, Mario Jim´nez y Nicolas Vel´squez. e a A Juli´n Morales y Hugo Escorcia por sus consejos. a A los Doctorcitos Mauricio Ruiz y Marcela Jaramillo (Mario y Carlos tambi´n son e Doctorcitos). Al profesor Mauricio Toro, susense˜anzas fueron fundamentales no solo en este tran bajo, sino, tambi´n, en la elaboraci´n de mi tesis de pregrado. e o A la profe Mar´ V. por todo su apoyo. ıa A Pink Floyd, Led Zeppelin y Iron Maiden, por mantenerme despierto en los momentos m´s dif´ a ıciles. A las personas y empresas que facilitan el desarrollo de herramientas computacionales, permitiendo el uso de sus programas de forma gratuita1.

1

A Este documento fue escrito con L TEX

´ MODELAMIENTO DE LAS CONDICIONES HIDRAULICAS DE UNA PLANTA COMPACTA PARA EL TRATAMIENTO ´ DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS
I.C. Joany S´nchez Molina a Director: I.S. M.Sc. Ph.D. Santiago Cardona Gallo Maestr´ en Ingenier´ - Recursos Hidr´ulicos ıa ıa a Facultad de Minas Universidad Nacional de Colombia, Sede Medell´ ın En este trabajo, se hadise˜ado, construido y modelado una planta de tratamiento n de aguas residuales dom´sticas de peque˜a escala, la cual se encuentra compuesta por e n un sedimentador primario, un reactor aerobio, un reactor anaerobio y un sedimentador secundario. Se ha propuesto, para el dise˜o de los sedimentadores de alta tasa, el uso de n un sistema de placas en dos direcciones para el sedimentador secundario, y deun sistema de conos que simulan las placas en dos direcciones para el sedimentador primario. Se han realizado pruebas estimulo respuesta usando rodamina WT, como trazador, con el fin de evaluar el comportamiento hidr´ulico de los reactores de la planta de tratamiento. La a metodolog´ de evaluaci´n consisti´ en un an´lisis de las curvas de distribuci´n tempoıa o o a o ral y acumulada deconcentraci´n de trazador en cada reactor para posteriormente hacer o ajustes con 3 modelos no ideales: 1) Dispersi´n, 2) Tanques en serie y 3) Modelo simplifio cado de Wolf-Resnick. Los resultados obtenidos permitieron concluir que el transporte de sustancias en el reactor anaerobio se puede simular haciendo uso de modelos de difusi´n o dispersi´n. Finalmente se aplica la teor´ de an´lisis dimensional, lo...