Estimación del Coeficiente de Transferencia de Masa (KLa) y los parámetros cinéticos empleando la metodología de respirometría en un sistema de lodos activados con burbujas finas

Propia

Autores:
Arias Rátiva, Jeison
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Antonio Nariño
Repositorio:
Repositorio UAN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/2100
Acceso en línea:
http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2100
Palabra clave:
Transferencia de masa
parámetros cinéticos
Burbujas finas
Oxígeno disuelto
Lodos activados
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Dissolved oxygen
Activated sludge
Rights
restrictedAccess
License
Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND 4.0)
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spelling Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND 4.0)Acceso restringidohttps://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/restrictedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_16ecLuna Wandurraga, Hector JavierArango Oviedo, Jineth AndreaArias Rátiva, Jeison10124094959115881010136653722021-03-01T20:28:16Z2021-03-01T20:28:16Z2020-02-02http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2100Amann, R., Lemmer, H., & Wagner, M. (1998). Monitoring the community structure of wastewater treatment plants: A comparison of old and new techniques. FEMS Microbiology Ecology, 25(3), 205–215.Arcos,Y. (2013) microbiología de lodos activados., Universidad de Antioquia., Hechos microbiol,177-122.APHA, AWWA and WPCF (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association, Washington DC.Balcárcel,L.,Erazo,P.,Vides,M & Ramirez,a. 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One of the main limitations of the CAS are the high energy consumption associated with mechanical aeration, being between 40-90% of the total energy consumption of the system. For this reason, the objective of this study was to evaluate the influence of fine bubble aeration (BF) on mass transfer and growth rate in a laboratory-scale activated sludge system. The results showed that the mass transfer coefficient (Kla) was much higher in the system with BF (0.0283 s-1), with respect to the system using conventional aeration (0.0111 s-1) indicating an improvement in O2 transfer. Furthermore, based on the literature and the Kla obtained for the BF system, they were classified as Microbubbles (MB). On the other hand, microbial growth showed a significant increase using the MB system umax = 6,789 d-1, indicating the influence of oxygen transfer on the growth rate of microorganisms. In addition, the simulation of the system used, the Monod kinetics, showed a low influence of the affinity coefficient (Ks) on the speed of substrate consumption and also a higher speed of substrate consumption in the MB system with respect to conventional aeration. . The MB system also showed a greater capacity to treat high concentrations of COD in less time (2.3 Kg COD / m3 in 2 hours) compared to the conventional system. Finally, the microbiology associated with the system presented different microorganisms such as protozoa, rotifers and the absence of filamentous bacteria, which indicates a good functioning of the activated sludge system. These results show the importance and influence of mass transfer on the kinetic parameters and consequently on the behavior of the reactor, guaranteeing the removal of pollutants from the waste water in less time and reducing the energy cost associated with conventional aeration.Mejorar los sistema lodos activados (CAS) para el tratamiento de agua residual es una necesidad que se ha visto reflejada en los últimos años. Una de las principales limitaciones de los CAS son el alto consumo energético asociado a la aireación mecánica siendo entre el 40-90% del consumo energético total del sistema. Por está razón, el objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de la aireación con burbujas finas (BF) sobre la transferencia de masa y velocidad de crecimiento en un sistema de lodos activados a escala laboratorio. Los resultados mostraron que el coeficiente de transferencia de masa (Kla) fue mucho mayor en el sistema con BF (0.0283 s-1), con respecto al sistema usando aireación convencional (0.0111 s-1) indicando una mejora en la transferencia de O2. Además, con base en la literatura y el Kla obtenido para el sistema con BF, se clasificaron como Microburbujas (MB). Por otra pate, el crecimiento microbiano mostró un aumento significativo usando el sistema de MB umax = 6.789 d-1, indicando la influencia de la transferencia de oxígeno sobre la tasa de crecimiento de los microorganismos. Además, la simulación del sistema empleado la cinética de Monod mostró, una baja influencia del coeficiente de afinidad (Ks) sobre la velocidad de consumo de sustrato y así mismo una mayor velocidad de consumo de sustrato en el sistema de MB con respecto al aireado convencionalmente. El sistema con MB mostró también una mayor capacidad de tratar altas concentraciones de DQO en menor tiempo (2.3 Kg DQO/m3 en 2 horas) con respecto al sistema convencional. Finalmente, la microbiología asociada al sistema presentó diferentes microorganismos como protozoarios, rotíferos y ausencia de bacterias filamentosas lo cual indica un buen funcionamiento del sistema de lodos activos. Estos resultados muestran la importancia e influencia de la transferencia de masa sobre los parámetros cinéticos y por consiguiente sobre el comportamiento del reactor, garantizando la remoción de contaminantes del 11 agua residual en menor tiempo y disminuyendo el costo energético asociado a la aireación convencional.OtroIngeniero(a) AmbientalPregradoPresencialspaUniversidad Antonio NariñoIngeniería AmbientalFacultad de Ingeniería AmbientalBogotá - SurTransferencia de masaparámetros cinéticosBurbujas finasOxígeno disueltoLodos activadosMass transferkinetic parametersFine bubblesDissolved oxygenActivated sludgeEstimación del Coeficiente de Transferencia de Masa (KLa) y los parámetros cinéticos empleando la metodología de respirometría en un sistema de lodos activados con burbujas finasTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85ORIGINAL2020JeisonAriasRátiva.pdf2020JeisonAriasRátiva.pdfEvaluar el coeficiente Kla y los parámetros cinéticos (µmax; b) de un sistema de lodos activados a escala laboratorio acoplado a un generador de burbujas finas de bajo costo, diseñado y construido en la Universidad Antonio Nariño, con la finalidad de validar el tamaño de las burbujas y el aumento en la transferencia de masa con respecto a un aireador (difusor) convencional e implementar la técnica de medición de los parámetros cinéticos usando respirometría.application/pdf1874637https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/03163df4-e0d3-44d7-abab-e60636df04e0/downloadfe0c2636d812dc8a22b59069a1ef11b2MD512020AutorizaciondeAutores.pdf2020AutorizaciondeAutores.pdfFormato de autorización de autores para la consulta, publicación y reproducción electrónica de trabajos de gradoapplication/pdf7641808https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/943c7d67-2676-4309-97e7-2395ac573806/download69313810debea478bc1f25355156f0fbMD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/1584d384-22f6-41a3-a118-e9a191806c29/download5812a2eee99d5585fc0c26f0033099bbMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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