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.