Problemas de Transporte de Contaminantes

Problemas de aplicación:

1) Determine la DBO de 1 día y la DBO ultima carbonácea para cierta agua residual cuya DBO5 (a 20°C) es de 200 mg/l. La constante K (base e) de reacción es igual a 0,23 d-1. Determinar cual podría haber sido la DBO5 si la prueba se realiza a 25°C.

Formulas utilizadas:


Resultados:
Datos
DBO5 200 mg/l
K (20°C) 0,23 1/d
K (25°C) 0,29 1/d
t 5 d
t1 d
DBOUC 292,67 mg/l
DBO1 60,13 mg/l
DBO5 (25°C) 223,80 mg/l


2) Que grado de tratamiento (%) debe aplicarse a un efluente, si el numero de bacterias coliformes totales es de 108 NMP/100 ml y a 50 Km debe alcanzarse un nivel de calidad de agua cruda para su potabilización por tratamientos convencionales (Coliformes Totales < 5000 NMP/100 ml).

Formulas utilizadas:


Resultados:Datos:
Distancia 50000 m/s
C permitida en toma de agua 5000 NMP/100 ml
Kb 0,04 1/h
Vrio 1 m/s
Crio 0 NMP/100 ml
Qrio 100 QEfluente
Cefluente 100000000 NMP/100 ml
Suponer mezcla completa transversal.

Tiempo de recorrido de agua 13,89 h
N0 (concentración de mezcla en vuelco) 8714,54 NMP/100 ml
CE (concentración posible en efluente) 880169,04 NMP/100 ml
Porcentaje a aplicar99,12 %




3) Una ciudad vierte 158 m3/min de agua residual tratada a 20°C en un rio cercano. La DBO5 promedio del efluente a la planta de tratamiento es de 250 mg/l a 20°C y la eficiencia de remoción de DBO de la planta es de un 88%. El valor de K para DBO a 20°C es de 0,30 d-1 (base e)
El efluente después del tratamiento contiene cerca de 4 mg/l de OD. Las características de la fuentereceptora aguas arriba de la descarga son las siguientes:

Datos
Qefluente 158,000 m3/min
Tefluente 20,000 °C
DBO5 afluente a PT (a 20°C) 250,000 mg/l
Eficiencia de remoción de PT 88,000 %
DBO5 efluente al rio (a 20°C) 30,000 mg/l
K de DBO 0,300 1/d
OD efluente 4,000 mg/l
Qrio 162,000 m3/min
Profundidad 1,830 m
Velocidad del rio 0,300 m/s
Trio 16,000 °C
DBO5 rio (a 20°C)2,000 mg/l
OD rio (92% de ODs) a 16°C 9,071 mg/l
DBO5 punto de vuelco (mezcla) 15,825 mg/l
DBOUC (20°C) en punto de vuelco (mezcla) 50,517 mg/l
T mezcla 17,975 °C
OD rio a T mezcla (17,98°C) 6,567 mg/l
En la zona de vuelco practicamente se duplica el caudal por lo que esto afecta a la velocidad y por lo tanto al valor de KA.se debe calcular el valor de la nueva velocidad del flujoCaudal posterior a la mezcla 320,000 m3/min
Area Hidraulica (Constante antes y despues de mezcla) 9,000 m2
Velocidad del rio posterior a la mezcla 0,593 m/s
Calculo del coeficiente de reaireación KA 1,225 1/s
Calculo de KA a la temperatura de la mezcla 2,526 1/d
Calculo de K a la temperatura de la mezcla 0,232 1/d
Deficit de oxigeno 3,230 mg/l Calculo a partir de Odsaturación a 16°C sintomar en cuenta que la Tmezcla es 18°C
Calculo del Tiempo Critico 0,227 dias
Calculo de DC 4,893 mg/l 4,903923689
Calculo de Xc 11,63 km
el vuelco no deberia permitirse ya que el deficit de oxigeno genera en la zona critica una concentración de oxigeno disuelto de 4,9 mg/l en el rio poniendo en riesgo la vida acuatica
Grafico de OD vs X (usando la formula de STREETER Y PHELPS)

Formulasutilizadas:











4) En un tramo del Río Paraná su sección esta caracterizada por un ancho medio de 2 Km, una profundidad de 7 m y una pendiente de 5 cm/Km. Si los efectos resistivos se pueden representar por un coeficiente de Manning de 0,025, estimar el caudal transportado por el Río.

Datos
H 7,000 m
B 2000,000 m
I (pend.) 0,000 cm/Km
n (manning) 0,025 s/mArea (Ω) 14000 m2
Perimetro de mojado 2014 m
R 6,95 m
Q 14422,88 m3/seg

Formulas utilizadas:



5) Una industria debe instalar una planta de tratamiento para sus efluentes. El caudal de descarga será de 20 l/seg y el vertido se podría realizar en alguno de los dos arroyos próximos A y B, cuyas características medias se muestran a continuación:

Arroyo A Arroyo B
Coef. de Manning...