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Elaboración de un modelo de difusor de aire para tratamiento de aguas

Abstract:

Dentro de una planta de tratamiento de aguas residuales PTAR, el proceso de aireación promueve la oxidación biológica ejecutada por microorganismos aeróbicos, degradando la materia orgánica soluble y suspendida. Este proceso se puede observar en lagunas facultativas, clarificadores secundarios y especialmente en lodos activados. La aireación se realiza por medio de difusores de aire en el fondo del tanque de aireación, estimulando la agitación y mezcla del fluido. El objetivo de este estudio es construir un modelo de difusor de aire para tratamiento de aguas. Empezando por el diseño, construcción y evaluación. Para el diseño se plantearon dos difusores tipo domo, con placas de acrílico con diferentes diámetros de orificios 2 y 4 mm y diámetro de burbuja fina 2 mm. Luego se imprimió el difusor en 3D. En la evaluación se utilizó la norma DIN En 12555-15 2003, para determinar el coeficiente o tasa de transferencia de oxígeno, en el tanque de aireación. En el diseño experimental se estableció un nulo (manguera sin difusor). Se evaluaron los difusores y la manguera a tres alturas de agua 0.8, 1.6 y 2.4 m. Teniendo un diseño experimental con 9 tratamientos 27 unidades experimentales. Estadísticamente no existió una diferencia significativa entre los datos de la tasa de transferencia de oxígeno. Sin embargo, la placa 2 presentó diferencias máximas de tiempo en alcanzar una concentración de 8 mg/l, con respecto a la manguera. Se determinó a condiciones ambientales, datos como: la concentración de sulfito de sodio, tiempo de duración y el tiempo de saturación de agua. Se confirmó a partir de Shapiro-Wilks, que los datos de la tasa de transferencia de oxígeno presentan una distribución uniforme. Se pudo concluir que, a mayor altura de agua o profundidad del difusor, mayor tasa de transferencia de oxígeno debido a que las burbujas presentan un tiempo de residencia mayor.