aireacion trabajo.docx

8/15/2019 aireacion trabajo.docx

1/17

INTEGRANTES: Alvestegui Montalvo Samuel

Miranda Mojica Daniela

Riveros Adriana

Rojas Leyla

Torrejon Alborno !laudia

"enteno Ramire Alejandra

AIREACIÓN

1 Introducción

El o#$geno resulta crucial %ara la

su%ervivencia de los %eces y otros &abitantes

acu'ticos( Asimismo) es un com%onente vital

%ara mantener la calidad del agua) ya *ue es

usado %or las bacterias aer+bicas %ara

eliminar los contaminantes org'nicos del

agua(

En la naturalea) los &'bitats acu'ticos) como

lagos) oc,anos y r$os) tienen 'reas de

su%er-cie am%lias( El movimiento continuo de las corrientes) el viento y los

aguaceros rom%en la tensi+n su%er-cial( Esto %osibilita el intercambio gaseoso

natural en el *ue el o#$geno %enetra el agua y se disuelve en ella) y el di+#ido de

carbono *ue generan los &abitantes del acuario es liberado &acia el aire(

A medida *ue la materia org'nica se desintegra) utilia o#$geno( La aireaci+n

re%one el o#$geno( Las burbujas de o#$geno a trav,s del agua tambi,n mantienen

el material org'nico sus%endido mientras *ue obligan a los .granos/ 0ca1,) arena

y otras %art$culas %e*ue2as y densas3 a *ue se de%ositen( 4osteriormente son

bombeados 1uera de los tan*ues y llevados a los rellenos(

2 Objetivos

2.1 Objetivos generaleso Dar a conocer el conce%to de aireaci+n(o !onocer la a%licaci+n de la aireaci+n en el tratamiento de aguas(

2.2 Objetivos especícos

Eliminar olor y sabor(


2/17

Degradar materia org'nica Eliminar gases disueltos tales como : !56) 76S) !78) !l( Asegurar *ue las bajas concentraciones de o#$geno disuelto de los

e9uentes tratados no %rovo*uen un deterioro inmediato de las aguas

rece%toras des%u,s de la mecla(

Eliminar sustancias vol'tiles

De-nici+n del %roceso

Aireaci+n es el %roceso

utiliado ya sea %ara meclar)

circular) o disolver aire dentro

de un l$*uido u otra sustancia(

La aireaci+n se utilia con

1recuencia como un m,todo

secundario en el tratamiento

de las aguas residuales( Los

mecladores o di1usores de

aireaci+n se utilian %ara

e#%oner las aguas residuales

o el agua sucia al aire(

!uando se agrega aire) se

liberan algunos de los gases

del agua) tales como el

di+#ido de carbono y el sul1uro de &idr+geno) este ;ltimo res%onsable del mal

sabor y olor del agua(

El %roceso tambi,n o#ida metales disueltos y %uede eliminar algunos *u$micos

org'nicos vol'tiles 0


3/17

Aumento del contenido de o#$geno(Reducci+n del contenido de !56((La remoci+n del metano) sul1uro de &idr+geno y otros com%uestos

org'nicos vol'tiles res%onsables de con1erirle al agua olor y sabor(elimina gases disueltos como Rad+n 7)S)!56 )N7

5#idaci+n de es%ecies inorg'nicas como 1errosas a 1,rricas 01ormaci+n de%reci%itados3

!ontribuyen a la eliminaci+n de cantidades moderadas de s+lidos en

sus%ensi+n %or decantaci+nLa necesidad de sistemas de aireaci+n a%areci+ como consecuencia de la

introducci+n de %ar'metros de calidad de los e9uentes *ue incluyen altos

niveles de o#$geno disuelto 08 a > mg?l3(

El %roceso de aireaci+n se recomienda %ara agua con alta concentraci+n de&ierro 0mayor de @ mg?L3 con el -n de disminuir los costos en reactivos( El e*ui%ousado en este %roceso incluye com;nmente un aireador) un tan*ue de retenci+ny -ltros( El o#$geno de la atm+s1era reacciona con las 1ormas solubles de &ierro ymanganeso 0eB6 y MnB63 del agua cruda %ara %roducir +#idos relativamenteinsolubles 0eB y MnB83 de estos elementos( La velocidad de reacci+n de%endedel %7 de la soluci+n) siendo m's r'%ida a valores de %7 altos( Ca *ue elmanganeso tiene una velocidad de o#idaci+n muy lenta v$a el 56 0ac3 estat,cnica no es muy e1ectiva %ara la remoci+n de MnB6) e#ce%to a valores de %7mayores de )@( 4ara disminuir las concentraciones de manganeso al niveldeseado se re*uieren 1recuentemente un tiem%o de reacci+n y un tratamiento*u$mico adicionales(

De%endiendo de las caracter$sticas del agua cruda %uede ser necesario un

tiem%o de reacci+n &asta de algunas &oras des%u,s de la aireaci+n( Si lasconcentraciones de &ierro y manganeso total son altas) algunas veces se usantan*ues de sedimentaci+n con dis%ositivos de colecci+n y remoci+n de lodos enve de tan*ues de retenci+n sim%les( Las %rinci%ales desventajas del %roceso deaireaci+n son el costo inicial alto) y el re*uerimiento de un tiem%o de retenci+n ytratamiento *u$mico adicionales si la concentraci+n de Mn soluble del agua atratar es mayor a mg?L(

!.1 O"ígenoEn contacto con el o#$geno disuelto en el agua) las sales 1errosas se convierten

en 1,rricas %or o#idaci+n y se %reci%itan en 1orma de &idr+#ido 1,rrico( Esta%reci%itaci+n es inmediata con un %7 su%erior a F)@( !on un %7 mayor de 6)6) el

&idr+#ido 1,rrico es insoluble( El i+n 1erroso lo es con un %7 mayor de ( De

acuerdo con ello) las aguas subterr'neas *ue) %or estar 1uera del contacto con el

aire) se encuentran en un medio natural 1uertemente reductor %odr'n tener en

soluci+n cantidades notables de &ierro 1erroso(

4 Procedimiento


4/17


5/17

#.2 Cascada !onsta de un ensamblaje a manera de escaleras y sobre el cual el agua 9uye en

una %el$cula delgada) cayendo de un nivel al siguiente( La cabea re*uerida

de%ende de la altura de la estructura) la cual es %or lo com;n de a metros(

Las cascadas son menos e1ectivas *ue otros a%aratos de aireaci+n) aun*ue

tienen menos %robabilidad de congelarse en tiem%o 1rio(


6/17

#.! Aireadores de aire di)uso !onsisten en tan*ues de concreto con una %ro1undidad *ue 9uct;a entre y @

metros) un anc&o *ue var$a de a metros y la longitud adecuada %ara

suministrar un tiem%o de retenci+n de @ a minutos( El aire se a%lica a lo largo

de un lado del tan*ue a trav,s del mismo ti%o de di1usores usados en el

tratamiento de aguas residuales( El aire %roduce un 9ujo es%iral del agua dentro

del tan*ue) lo cual incrementa el tiem%o de contacto entre las burbujas y el

l$*uido( El 9ujo de aire var$a desde (8 &asta (@ metros c;bicos( De%endiendo

de a a%licaci+n( Los sistemas de aireaci+n di1usa tambi,n suministran alguna

mecla y 9oculaci+n y no o1recen o%ortunidad %ara la congelaci+n( Son

raonablemente e1ectivos en el des%ojo de los com%uestos org'nicos vol'tiles(


7/17

#.* Aireadores de bandeja +,ltiple !onstan de una serie de bandejas 1ormadas de tablillas de madera) %lacas

%er1oradas y rejillas *ue est'n se%aradas %or unos @mm( Las bandejasindividuales a veces contienen una ca%a de %ro1undidad *ue va de 6 &asta

mm( De co*ue) escoria) %iedras o bolas de cer'mica de @ a @ mm de

tama2o( Los aireadores de bandeja con ca%ar gruesas de tales medios se

a%ro#iman a los aireadores de lec&o em%acado( El agua es a%licada en la %arte

su%erior de la estructura bien sea a trav,s de %ulveriadores o un %lato

%er1orado( Las tasas de a%licaci+n son de 8 &asta 6 litros %or minuto %or

metro cuadrado del 'rea total de bandeja) de%endiendo de la a%licaci+n( El 9ujo

del aire a trav,s de las bandejas es suministrado mediante %ersianas abiertas en

los lados) normalmente con una corriente de aire( En otros casos se usan

sistemas de corriente de aire 1orada) los cuales tienen la ventaja de %ermitir undise2o con tasas de 9ujo de gas l$*uido balanceadas %ero tienen costo inicial y

costos de o%eraci+n m's altos( El 9ujo del aire debe ser a contra corriente al

agua %ara e-ciencia +%tima( Los aireadores de bandeja est'n sujetos al

congelamiento(


8/17

-ipos de aireación(De manera muy general %odemos clasi-car los en la *ue incor%oran el aire en la

1ase l$*uida) es decir en como %romueven el contacto de las 1ases aireHl$*uido

%ara generar la 1uera motri de la di1usi+n del o#$geno &acia el l$*uido) %ueden

ser de tres ti%os:

• Mec'nicos

•Di1usi+n

• 7$bridos


9/17


10/17

*ue no re*uieren de motoHreductores) est'n %rovistos de %ro%elas marinas o

tornillos) con tama2os m's %e*ue2os si se com%aran con los de baja velocidad)

su 1uncionamiento es &om+logo al de una bomba) en este caso bombeando

&acia la atm+s1era 0aire la 1ase continua3) en algunos casos tiene un tubo a#ial

*ue aumenta la %ro1undidad de succi+n) intentando de esta manera mantener lamejor mecla y sus%ensi+n de s+lidos) es necesario destacar *ue los sistemas de

alta velocidad no tiene tan buena mecla ni sus%enden s+lidos con tanta

e-ciencia como los sistemas de baja velocidad(

S$ o1recen ventajas o%erativas ya *ue al no trabajar con %ares de torsi+n altos) al

ser mec'nicamente m's sencillos) son m's livianos) no re*uieren de sistemas de

anclaje robustos) incluso se %uede considerar como un e*ui%o %ort'til) la

mayor$a de ellos 9otan en los tan*ue o lagunas) con lo *ue su con-guraci+n

%uede ser cambiada de manera 1'cil y r'%ida(

A %esar de tener una mecla y sus%ensi+n de s+lidos no tan e-ciente como otros

sistemas) su 1'cil mantenimiento y su ca%acidad de trans1erencia de o#$geno

com%etitiva si se com%ara con los sistema de baja velocidad) el valor del

consumo el,ctrico y la ventaja o%erativa los &ace una o%ci+n *ue %revalece y

%uede ser utiliada en lagunas %arciamente mecladas y lodos activados(

Datos de sistemas de alta velocidad

K !onsumo:0(F@H63 J

K !a%acidad Nominal:0>H3 Jg56?&K !audal de !irculaci+n:08@H@63 m?&

.2 0i)usores

Los diusores) de manera contraria tiene una 1ase continua l$*uida y una

discontinua gaseosa) an'logamente la ca%acidad de trans1erencia de%ende del

tama2o de las burbujas de gas dentro del l$*uido) tiem%o de retenci+n 0altura de

la columna de l$*uido3) ca%acidad de bombeo 0masa de aire di1undida dentro del

l$*uido3(

Se %ueden clasi-car %or:

El ti%o de Medio 4oroso

K !er'micos

K 4l'sticos 4orosos y R$gidos

K Membranas

4or la con-guraci+n del medio(0orma3

4lato o Disco


11/17

K 4lanos

K Tubo

K Domo

K 5ri-cio

K etsLa gama de sistemas de di1usores es bastante am%lia) son sistemas muy

9e#ibles a las necesidades de consumo de o#$geno) las redes de di1usores as$

como el tama2o de la burbuja) %ueden ser con-gurados seg;n el dise2o de la

%lanta) claro) no se debe olvidar *ue a %esar de *ue las %osibilidades de

trans1erir muc&o o#$geno t,cnicamente es %osible) la generaci+n de burbujas

%e*ue2as im%lica altas ca$das de %resi+n y %or tanto consumos de energ$a muy

altos( 4or eso si se decide utiliar los di1usores es necesario a-nar los c'lculos de

dise2o y evitar el sobre o sub dimensionamiento de la red de di1usores(

En la o%eraci+n) %or encontrarse sumergido) re%resenta una di-cultad t,cnica

%ara el mantenimiento de las redes de tuber$a y di1usores( =na redes de

di1usores bien distribuidos genera una buena mecla) con una ventaja sobre los

sistemas mec'nicos) *ue no ejerce es1ueros cortantes altos sobre el l$*uido y

sus s+lidos) %ro%iedad *ue lo &ace id+neo %ara la aireaci+n de lodos activados)

debido *ue no destruye el 9oc biol+gico &aci,ndolo sedimentable( Tambi,n

%ueden ser utiliados en tan*ue de &omogeniaci+n como %reHaireaci+n)

%ro%orcionan mecla y evitan los malos olores(

.! íbridosLos sistemas &$bridos %ueden reunir caracter$sticas de los dos sistemas

anteriores) los e*ui%os dis%onibles con estas caracter$sticas son bastante

am%lios %or lo *ue el 1uncionamiento de estos es variado y ajustable a

necesidades muy es%ec$-cas &ay *ue &acer notar *ue estos e*ui%os al atender

necesidades muy es%ec$-cas) %or lo general est'n dise2ados %ara ma#imiar ya

sea trans1erencia o la mecla u otras caracter$sticas) o1reciendo rendimientos

muy altos %ara una caracter$stica es%ec$-ca) %ero sacri-cando otros as%ectos(

Es %or eso *ue resulta indis%ensable realiar un estudio detenido y asesorarse

con conocedores en el tema cuando se desea realiar la com%ra o instalaci+n de

un e*ui%o de aireaci+n %ara los sistemas de tratamiento de aguas residuales(

F Aireador .!asero/=n aireador casero %odr$amos considerar a los aireadores de %eceras o

estan*ues ya *ue cum%le todas las caracter$sticas de un aireador introduciendo

y meclando o#igeno(


12/17

=n estan*ue sin o#$geno es un estan*ue con %lantas en1ermas y %eces

estresados y moribundos( Si el estan*ue est' estancado o &as em%eado a notar

algunas algas insalubres y acumulaci+n de baba) es &ora de invertir en algunos

aireadores( Aun*ue se %ueden encontrar en tiendas es%ecialiadas locales) los

aireadores son 1'ciles de construir(

El o#$geno se crea dentro del estan*ue de alguna de las siguientes maneras:

mediante la res%iraci+n de las %lantas y la trans1erencia a trav,s del agua( En un

estan*ue tran*uilo) sin saltos de agua) la trans1erencia es la %rinci%al 1orma en la

*ue el o#$geno enri*uece el agua( 4ara com%lementar la 1alta de o#$geno)

%uedes instalar aireadores de estan*ue *ue bombeen o#$geno al agua( !uando

est'n correctamente colocados) los aireadores tambi,n mueven o#$geno a trav,s

del agua(

.1 3u+inistros4odemos construir un aireador de estan*ue con una bomba est'ndar y algunas

&erramientas( Necesitaremos una cubeta de galones 0F)>@ L3 con una ta%a

ajustada) grava) cuerdas y una boya %ara indicarte d+nde est' a%oyada la

bomba(

.2 Cantidad 4 t%cnica4ara un estan*ue saludable) los e#%ertos recomiendan una bomba colocada bajo

el agua %or cada acre 088 m63( Si debes establecer %rioridades) los e#%ertosrecomiendan la colocaci+n de bombas en las 'reas donde se &a con-rmado la

%resencia de %eces o 'reas donde el agua es %oco %ro1unda) ya *ue los %eces

tienden a reunirse m's 1'cilmente en estas 'reas( Adem's) las bombas deben

colocarse lo m's cerca del centro del acre como sea %osible %ara asegurar una

sobresalgan ligeramente( !oloca la ta%a sobre la cubeta y ata la cuerda a la

ta%a( ija la boya a la %arte su%erior de la cuerda( Esto 1acilitar' la recu%eraci+n

de las bombas %ara re%araciones y mantenimiento( Llena las cubetas con agua

&asta *ue la bomba est, cubierta y enciende la bomba(


13/17

6 Eciencia 4 e)ectividad de la aireación

6.1 E)ectividadLa e1ectividad de un aireador de%ende totalmente de la su%er-cie de contactoentre el aire y el agua(

6.2 Eciencia

La e-ciencia de%ende de la selecci+n adecuada del m,todo de aireaci+n) esnecesario tomar en cuenta %rimero cu'l es la demanda de o#$geno del %roceso%ara %oder escoger un sistema *ue alcance el rendimiento deseado sin e#ceder

la demanda energ,tica raonable) ya *ue la e-ciencia viene acom%a2ada de unconsecuente aumento de la demanda energ,tica y en consecuencia un altocosto) demanda *ue tal ve no %ueda justi-car el bene-cio *ue la unidad detratamiento est' generando en la calidad del agua) lo *ue lo &ace %oco rentable(

7 8entajas 4 desventajas de la aireación

8entajas 0esventajasAl eliminar gases disueltos)

tambi,n se eliminan olores o

sabores desagradables *ue,stos %roducen(

La 1ormaci+n de %reci%itados de

e y Mn no es 1'cil si el agua

contiene materia org'nica(

El %roceso re*uiere %oco tiem%o

%ara %re%arar el sitio(

Tiene un mayor costo

energ,tico *ue otros %rocesos(La su%er-cie de terreno

necesaria es m$nima(No re*uiere de reactivos

*u$micosSolo re*uiere e*ui%o sim%le

%ara su mantenimientoEs a%licable en onas rurales y

urbanas

4roblemas de ruido ocasionados

%or los aireadores(

19Aplicaciones

Debido a *ue las concentraciones de o#$geno disuelto se &an convertido en%ar'metros de calidad %ara el vertido a evacuar en corrientes de agua *uetienen una calidad limitada) la aireaci+n cum%le una 1unci+n im%ortante %or

%ro%orcionar el o#$geno disuelto necesario %ara cum%lir con la normativa(


14/17

Durante un corto tiem%o como %retratamiento %ara aumentar la e-cacia de los

tratamientos %osteriores como o#idaci+n biol+gica y sedimentaci+n( La

%reaireaci+n es %articularmente ;til en caso *ue el agua de entrada careca de

o#igeno disuelto y e#ista elevada concentraci+n de sul1uros disueltos(

La 9otaci+n con aire es otra a%licaci+n) y se usa %ara eliminar grasa) s+lidos y

concentrar 1angos(

En los %rocesos de tratamiento biol+gico el aire se utilia con dos -nes: %rimerosuministrar el o#igeno metab+lico necesario en el tratamiento de los organismos)y segundo %rocurar meclado dentro de las c'maras(

4lanteamiento de %roblema

7ay *ue seleccionar un sistema de aireaci+n %ara un estan*ue de agua dulce

*ue tiene una &ect'rea de es%ejo de agua de un metro de %ro1undidad( Se

re*uiere *ue el aireador o%ere un m'#imo de > &oras al d$a 0durante la noc&e3 y

la ca%acidad re*uerida es de mg56?L?&ora) esto signi-ca la necesidad de

o#igenaci+n en condiciones de cam%o(

Nuestra concentraci+n m$nima de 56 a mantener en el cam%o es !Omg?L ya

*ue los organismos cultivados no %ueden vivir %or debajo de esta concentraci+n(

Nuestra tem%eratura %romedio de trabajo TO6>o!

(H !alcule cuanta agua tiene en su estan*ue y e#%r,sela en litros:

)m # L O )) Litros %or la &ect'rea de agua

6(H A&ora calculamos cuantos miligramos de 56 ?&ora re*uiere %ara ese volumen

de agua

)) L # mg 56?L?&O )) mg 56?&

(H Ca sabemos cuanto 56 necesitamos) %ero seg;n las unidades este) est'

e#%resado en miligramos) convirtiendolo a Pg?&ora) %ara *ue los c'lculos sean

congruentes tenemos:


15/17

0)) mg3#0Pg?)) mg3O Jg de 56 ?&ora

Este valor signi-ca la !a%acidad de 5#igenaci+n en condiciones de cam%o

05!-eld3

A&ora necesitamos calcular la ca%acidad de 5#igenaci+n en condiciones

est'ndares 05!std3

Ecuación 1: 5!-eldO 5!st # 00Q # 5!-eldH!3?(FF3 # (68TH6 # a

Si los valores de las constantes son: aO (> y QO(>

El valor de 5!-eld corres%onde a la tem%eratura de trabajo es decir 6>o! O

F(>> mg?L

y el valor de ! es la concentraci+n m$nima de 5#$geno *ue debemos mantener

recordemos *ue esta es !Omg?L

Entonces sustituimos en la Ecuación 1

5!-eldO 5!st # 00(> # F(>>mg?L3 mg?L3?(FF3 # (6806>H63 # (>

5!-eldO 5!st #00(6@H3?(FF3#0(68> # (>3

5!-eldO 5!st #0 (3#0(6 # (>3

5!-eldO 5!st #0 (#(F3

5!-eldO 5!st 0(@3

Entonces la cantidad de o#$geno est'ndar %uede estimarse como sigue:

5!st O 5!-eld ?(@

Sabemos cual es nuestra necesidad de o#$geno recordemos *ue necesitamos

re*uerimos Jg?& O 5!-eld de los c'lculos *ue &icimos %or el volumen de

agua(

Entonces:

5!st O ?(@O 6>(8 Pgde 56?&


16/17

Este valor es casi tres veces la ca%acidad de 5#$genaci+n *ue calculamos 0 Pg

de 56?&3) %ues debemos mantener siem%re una concentraci+n m$nima de mg?L

4ara satis1acer nuestras necesidades dis%onemos en el mercado de dos

aireadores con las siguientes caracter$sticas:

Aireador 1 0A3 6( Pg56?PU&

!on un motor de P V de @( D+lares E=A

Aireador 2 0A63 ( Pg56?PU&

Motor de P de V >( D+lares E=A

Los aireadores se usar'n al menos d$as al a2o %agando una tari1a de V (>@

%esos %or cada PU& consumido(

4regunta: W*ue aireador elegir') si decide em%learlos al menos durante @ a2osX:

4ara el A o aireador calcule su ca%acidad de trans1erencia en Pg56?&ora a

%artir de los datos *ue tenemos

PU # 6( Pg56?PU&O F(> Pg 56?& *ue es su ca%acidad de trans1erencia de5#$geno

necesito entonces

6>(8 Pgde 56?& ?F(> Pg 56?& O (F aireadores o sean 8 del ti%o A

del otro tipo:

PU # ( Pg56?PU& O (> Pg 56?&

6>(8 Pgde 56?& ?(> Pg 56?& O 6(F aireadores o sean del ti%o A6

Recordar *ue los aireadores se usar'n solo > &oras al d$a d$as %or a2o en @

a2os(

!osto de la com%ra:

Ti%o A @#8O 6V # (6 %esos O 66)8( V


17/17

Ti%o A6 >#O 68V # (6 %esos O 6)>>( V

A 8# P?@a2os#d$as#>&?d$a#(>@P&O 8)>( V B 66)8( VO

)6(V

A6 # P?@a2os#d$as#>&?d$a#(>@P&O ) V B 6)>>( VO

@F)8>(V

12Conclusiones

!omo %udimos ver el %roceso de aireaci+n es muy im%ortante en el tratamiento

de aguas y el ti%o de aireaci+n *ue se a%li*ue de%ende del agua *ue esta siendo

tratada y tambi,n de%ende del uso *ue le daremos) ya sea a%licando una %re

aireaci+n o solo antes de la -ltraci+n

1!&ibliogra)ía

• Metcal1 Y Eddy 03) Ingenier$a de aguas residuales( Tratamiento yreutiliaci+n(

• McGraU 7ill: M,#ico(

• Terence McG&ee) Abastecimiento de Agua y Alcantarillado

• Mejora de la calidad de agua %d1

• Gu$a Tecnica de dise2o y ejecuci+n de %royectos de agua y saneamiento con

tecnolog$as alternativasH Ministerio de Medio Ambiente y Agua H%d1

aireacion trabajo.docx

Documents