Evaluación y modelación de las condiciones hidráulicas del tanque de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Autónoma de Occidente
Los estudios en el área de los sistemas de tratamiento de las aguas residuales cada vez son más precisos en entender los fenómenos que afectan el desempeño de dichos sistemas, lo que permite la acción pronta de medidas correctivas, preventivas y de mejora continua con una mínima cantidad de recursos...
- Autores:
-
Holguin Gonzalez, Javier Ernesto
Cuarán Cuarán, Julio César
López Giraldo, Javier Eduardo
- Tipo de recurso:
- Part of book
- Fecha de publicación:
- 2016
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
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- oai:red.uao.edu.co:10614/11104
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10614/11104
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- Aguas residuales
Sewage
Plantas para tratamiento de aguas residuales
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Los estudios en el área de los sistemas de tratamiento de las aguas residuales cada vez son más precisos en entender los fenómenos que afectan el desempeño de dichos sistemas, lo que permite la acción pronta de medidas correctivas, preventivas y de mejora continua con una mínima cantidad de recursos. Es por ello que el propósito de esta investigación, consistió en evaluar el comportamiento hidráulico del tanque de aireación del sistema de tratamiento de las aguas residuales de la Universidad Autónoma de Occidente en la ciudad de Cali, Colombia, Para esto se realizó el análisis de la distribución de los tiempos de residencia, obtenidos con un experimento de trazadores usando la sustancia Rodamina WT al 20%, y su respectiva representación con tres modelos de flujo no ideal (tanques en serie con recirculación, compartimientos y dispersión). Los resultados permitieron establecer que el modelo de dispersión fue el que más se ajustó de acuerdo a la tendencia mostrada por las curvas E experimental, con un coeficiente de correlación del 77% y una representatividad de los datos del 88%. Estos resultados indican que el tanque de aireación presenta un comportamiento hidráulico clasificado como de desviación del flujo pistón, con una dispersión lenta, comportamiento que fue descrito (verificado) con los valores de tres criterios experimentales calculados los cuales fueron el módulo de dispersión, el coeficiente de dispersión y el número de Peclet |
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López, J., Cuaran, J., & Holguín, J. (2016). 6. Evaluación y modelación de las condiciones hidráulicas del tanque de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Autónoma de Occidente. Desarrollo e Innovación en ingeniería, 64-77 |
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Nagle, K., Saff, E. & Snider, A. (2005). Ecuaciones diferenciales y problemas con valores en la frontera. México: Pearson Sánchez, J. & Gallo, S. (2009). Evaluación del comportamiento hidráulico de un reactor aerobio y un reactor anaerobio, en una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas de pequeña escala. Avance de los recursos hidráulicos. Avances en recursos hidráulicos 20, pp. 65-80 Levenspiel, O. (2004). Ingeniería de las reacciones químicas. México: Limusa Association, A. W (2010). Sixth Edition Water quality & treatment a handbook on drinking water, pp 237-245 Osdemir, S. et al. (2014). Effect of extended aeration on the fate of particulate components in sludge stabilization. Bioresource Technology 174, pp. 88-94 Sheridan, C., Glasser, D. & Hidebrandt, D. (2014). Estimating rate constants of contaminant removal in constructed wetlands treating winery effluent: A comparison of three different methods. Process Safety and Environmental Protection 92(6), pp 903-916 Claudel, S. et al. (2013). Application of the possibility theory to the compartment modelling of flow pattern in industrial processes. Chemical Engineering Science 58, pp. 4005-4016 Qi, W. et al (2013). Hydraulic analysis of an upflow sand filter: Tracer experiments, mathematical model and CFD computation. Chemical Engineering Science 104, pp. 460- 470 Alvarado, A. et al. (2012). A compartmental model to describe hydraulics in a full-scale waste stabilization pond. Water Research 46(2), pp. 521-530 Laurent, J., et al. (2015). Systemic models of full-scale Surface Flow Treatment Wetlands: Determination by application of fluorescent tracers. Chemical Engineering Journal 264, pp. 389-398 Alvarado, A. et al. (2013). CFD study to determine the optimal configuration of aerators in a full-scale waste stabilization pond. Water Research 47(13), pp. 4528- 4537 Bodin, H., et al. (2012). Tracer behaviour and analysis of hydraulics in experimental free water surface wetlands. Ecological Engineering 49, pp. 201-211 Janex, M. et al. (1998). Impact of water quality and reactor hydrodynamics on wastewater disinfection by UV, use of CFD modeling for performance optimization. Water Science and Technology 38(6), pp. 71-77 Stamou, A. (2008). Improving the hydraulic efficiency of water process tanks using CFD models. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 47(8), pp. 1179-1189 Makinia, J. & Wells, S. (2005). Evaluation of empirical formulae for estimation of the loungitudinal dispersion in activated sludge reactors. Water Research 39(8), pp.1533-1542 |
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Es por ello que el propósito de esta investigación, consistió en evaluar el comportamiento hidráulico del tanque de aireación del sistema de tratamiento de las aguas residuales de la Universidad Autónoma de Occidente en la ciudad de Cali, Colombia, Para esto se realizó el análisis de la distribución de los tiempos de residencia, obtenidos con un experimento de trazadores usando la sustancia Rodamina WT al 20%, y su respectiva representación con tres modelos de flujo no ideal (tanques en serie con recirculación, compartimientos y dispersión). Los resultados permitieron establecer que el modelo de dispersión fue el que más se ajustó de acuerdo a la tendencia mostrada por las curvas E experimental, con un coeficiente de correlación del 77% y una representatividad de los datos del 88%. Estos resultados indican que el tanque de aireación presenta un comportamiento hidráulico clasificado como de desviación del flujo pistón, con una dispersión lenta, comportamiento que fue descrito (verificado) con los valores de tres criterios experimentales calculados los cuales fueron el módulo de dispersión, el coeficiente de dispersión y el número de PecletStudies in the research topic of wastewater treatment systems are becoming more accurate in understanding the phenomena that affect the performance of these systems, enabling early corrective action, preventive and continuous improvement with a minimum amount of resources. The aim of this research was to evaluate the hydraulic behavior of the aeration tank of the wastewater treatment system at the Universidad Autónoma de Occidente at Cali, Colombia, by analyzing the distribution of residence times, obtained with a tracer study using the substance Rhodamine WT 20%, and three models of non-ideal flow (recirculation tanks in series, compartments and dispersion). The results allowed us to establish that the dispersion model was the most adjusted according to the trend shown by experimental curves E, with a correlation coefficient of 77% and representativeness of the data of 88%. These results indicate that the aeration tank has a hydraulic behavior classified as deviate piston flow with slow dispersion. This behavior was described (verified) with the values of three experimental criteria calculated, the dispersion module, the dispersion coefficient and Peclet numberPrimera ediciónapplication/pdf14 páginasspaEditorial Instituto Antioqueño de InvestigaciónDerechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidentehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Evaluación y modelación de las condiciones hidráulicas del tanque de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Autónoma de OccidenteEvaluation and modeling of the hydraulic conditions of the aeration tank at the wastewater treatment plant of the Universidad Autónoma de OccidenteCapítulo - Parte de Librohttp://purl.org/coar/resource_type/c_3248Textinfo:eu-repo/semantics/bookParthttp://purl.org/redcol/resource_type/CAP_LIBinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Aguas residualesSewagePlantas para tratamiento de aguas residualesSewage disposal plants17764López, J., Cuaran, J., & Holguín, J. (2016). 6. Evaluación y modelación de las condiciones hidráulicas del tanque de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Autónoma de Occidente. Desarrollo e Innovación en ingeniería, 64-77Desarrollo e innovación en ingenieríaNagle, K., Saff, E. & Snider, A. (2005). Ecuaciones diferenciales y problemas con valores en la frontera. México: PearsonSánchez, J. & Gallo, S. (2009). Evaluación del comportamiento hidráulico de un reactor aerobio y un reactor anaerobio, en una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas de pequeña escala. Avance de los recursos hidráulicos. Avances en recursos hidráulicos 20, pp. 65-80Levenspiel, O. (2004). Ingeniería de las reacciones químicas. México: LimusaAssociation, A. W (2010). Sixth Edition Water quality & treatment a handbook on drinking water, pp 237-245Osdemir, S. et al. (2014). Effect of extended aeration on the fate of particulate components in sludge stabilization. Bioresource Technology 174, pp. 88-94Sheridan, C., Glasser, D. & Hidebrandt, D. (2014). Estimating rate constants of contaminant removal in constructed wetlands treating winery effluent: A comparison of three different methods. Process Safety and Environmental Protection 92(6), pp 903-916Claudel, S. et al. (2013). Application of the possibility theory to the compartment modelling of flow pattern in industrial processes. Chemical Engineering Science 58, pp. 4005-4016Qi, W. et al (2013). Hydraulic analysis of an upflow sand filter: Tracer experiments, mathematical model and CFD computation. Chemical Engineering Science 104, pp. 460- 470Alvarado, A. et al. (2012). A compartmental model to describe hydraulics in a full-scale waste stabilization pond. Water Research 46(2), pp. 521-530Laurent, J., et al. (2015). Systemic models of full-scale Surface Flow Treatment Wetlands: Determination by application of fluorescent tracers. Chemical Engineering Journal 264, pp. 389-398Alvarado, A. et al. (2013). CFD study to determine the optimal configuration of aerators in a full-scale waste stabilization pond. Water Research 47(13), pp. 4528- 4537Bodin, H., et al. (2012). Tracer behaviour and analysis of hydraulics in experimental free water surface wetlands. Ecological Engineering 49, pp. 201-211Janex, M. et al. (1998). Impact of water quality and reactor hydrodynamics on wastewater disinfection by UV, use of CFD modeling for performance optimization. Water Science and Technology 38(6), pp. 71-77Stamou, A. (2008). Improving the hydraulic efficiency of water process tanks using CFD models. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 47(8), pp. 1179-1189Makinia, J. & Wells, S. (2005). Evaluation of empirical formulae for estimation of the loungitudinal dispersion in activated sludge reactors. 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