Tasa De Transferencia De Oxígeno En Un Tanque De Aireación

TASA DE TRANSFERENCIA DE OXÍGENO EN UN TANQUE DE AIREACIÓN


INTRODUCCIÓN
Los procesos biológicos permiten eliminar de las aguas residuales las sustancias biodegradables disueltas (sustrato). El sustrato suministra la fuente de alimento a los microorganismos y se transforma en condiciones aerobias en biomasa, dióxido de carbono y agua. Los microorganismos aerobios necesitan oxígeno pararespirar, por esto, la importancia de la aireación en el tratamiento de aguas residuales.
La aireación es el proceso mediante el cual el agua se pone en contacto íntimo con el aire para modificar las concentraciones de sustancias volátiles contenidas en ella. Su función principal, en el tratamiento de aguas residuales, consiste en proporcionar oxígeno y mezcla en los procesos de tratamientobiológico aerobio; otras funciones son: remoción de sustancias volátiles productoras de olores y sabores, remoción de dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, hierro, manganeso, metano, cloro, amoniaco y compuestos orgánicos volátiles.
Los procesos de tratamiento biológico aerobio, requieren determinadas concentraciones de oxigeno disuelto, con el fin de asegurar un suministro apropiado de oxígeno para elconsumo de los microorganismos responsables del tratamiento. Sin embargo, los requerimientos de mezcla generalmente determinan la potencia requerida de los equipos de aireación.
La transferencia de oxígeno al reactor, por parte de los equipos de aireación, es uno de los parámetros más importantes que se deben establecer a la hora del diseño de un sistema. Dicha medida está determinada por elcoeficiente de transferencia de oxígeno, el cual es de fácil determinación a escala de laboratorio. De esta manera se hace fundamental determinar el valor del coeficiente de transferencia en aguas residuales (Romero, 2004).


METODOLOGIA
Se tomaron dos muestras de agua, una cruda proveniente del grifo del Laboratorio de Calidad de Agua de la Universidad del Magdalena y la otra un agua residualtomada del alcantarillado de la ciudad de Santa Marta.
Inicialmente se realizaron las mediciones de los niveles de oxigeno disuelto en cada muestra de agua. Posteriormente fueron llenados dos reactores con diferentes volúmenes, cada uno con una muestra de agua específica (residual y agua limpia).
Con el fin de bajar los niveles de oxigeno disuelto, se deben agregar:
• Por cada mg/L de oxigenodisuelto se agregaría 9mg/L de sulfito de sodio. Esto para desoxigenar el agua.
• Por cada mg/L de oxigeno disuelto se agregaría 5mg/L. Usado como catalizador o acelerador del proceso de reducción de la tasa de oxigeno disuelto en el agua.
Este proceso de desoxigenación solo se realizó al agua proveniente del grifo, ya que sus niveles de oxigeno eran altos, mientras que el agua residual portener niveles de oxigeno bajos, no necesitó del uso de este proceso.
Inmediatamente se inicio la aireación, con un aireador mecánico que tenía un caudal definido, luego se realizó un aforo cada 1 minuto hasta completar 20 muestras e inmediatamente se tomaron los valores de oxigeno disuelto y temperatura del agua extraída, posteriormente durante cada 5 minutos hasta que el valor del oxigenodisuelto arrojara valores constantes. El oxigeno disuelto se halla por el método de electrodo especifico. Con esto se hallan los valores del coeficiente global de transferencia del gas para los dos tipos de aguas estudiados, la ecuación viene dada por (Romero, 2004):
• Para la determinación del factor de corrección por las características del agua residual ( ) a la misma temperatura.

• El factorde corrección de la concentración de saturación se oxigeno disuelto en aguas residuales ( ), se calcula

Donde el efecto de la temperatura sobre la difusividad y viscosidad se obtiene por:

: Coeficiente global de la transferencia del gas ( )
: Concentración inicial de oxigeno disuelto (mg/l). : Concentración final (mg/l)
Luego calculamos:
 Se obtiene la constante de la Ley de...