FUNDAMENTOS DE LOS FANGOS ACTIVADOS

E. Ronzano y J.L. Dapena

CARGA MÁSICA CM Y EDAD DEL FANGO SRT La carga másica CM representa la DBO5 eliminada diariamente en relación con la masa de fangos en el reactor. CM = kg DBO5 - kg MS-1 · d-1 La edad del fango SRT (Sludge retention lime), representa la relación, expresada en días, entre la masa de fangos en el reactor y la masa de fangos eliminada del reactor diariamente. Coincide también, de acuerdo con la expresión anglosajona, con el tiempo de retención del fango en el reactor. Inconvenientes de trabajar sobre la base de la CM - Como la carga másica es una relación en la que interviene la materia en suspensión total del reactor y no la materia activa, sólo representa una aproximación de la carga biológica real. Debido a esto, la carga másica queda demasiado afectada por el contenido en materias inertes, minerales o volátiles. - En ocasiones, la carga másica se refiere a las materias en suspensión volátiles. De esta forma se elimina la influencia de las materias minerales, pero todavía nos queda la influencia de los volátiles inertes. - La carga másica está afectada por sí misma; es decir, que si, por ejemplo, la multiplicamos por dos, la carga «real» biológica no se multiplica por dos, sino que será menor, ya que, al aumentar la carga, también aumenta la proporción de masa activa respecto a la masa total. - Para la determinación de la carga másica es necesario conocer: · La concentración ponderada diaria de DBO5. · El volumen diario de agua. · La concentración media en MS de las cubas de aeración. Como para medir la DBO5 se necesitan cinco días, las modificaciones de las condiciones de operación de una planta no pueden hacerse de forma rápida. Ventajas de la CM - La CM es un parámetro muy conocido, y existe mucha literatura y datos de referencia sobre la misma.

Inconvenientes de la edad del fango - Es un concepto relativamente nuevo, pero se está desarrollando poco a poco en todos los países, ya que no se puede hablar de nitrificación sin hacer referencia a la edad del fango. Existe poca literatura y datos respecto a este parámetro, por lo que su comprensión puede presentar alguna dificultad. Ventajas de la edad del fango - La edad del fango permite limitar la influencia de las materias inertes; si aumentan, la extracción del fango aumentará y para conservar la misma edad, habrá que aumentar la masa de fangos. Ejemplo: Supongamos una planta con una determinada SRT, en la cual la proporción entre materias activas e inertes es del 50%. Si las materias inertes aumentan al doble, la masa de fangos a extraer por día debemos multiplicarla por 1,5 (con respecto al valor anterior). La proporción de masa activa ha cambiado, pero su valor absoluto es el mismo, y se mantendrán las mismas condiciones biológicas que antes del aumento de las materias inertes. - Se puede comparar el tratamiento de dos aguas con fracciones inertes muy diferentes. - La extracción directa de los fangos en exceso de las cubas de aeración, que se empieza a utilizar con el desarrollo de los flotadores, permite un control muy simple de la edad del fango. Es suficiente purgar diariamente un volumen de fangos, igual al volumen de los tanques de aeración, dividido por el número de días de la edad del fango, con una pequeña corrección debida a las materias en suspensión del agua tratada. - La edad del fango se utiliza en los demás procesos de tratamiento biológico (a excepción de los sistemas de cultivo fijo): nitrificación, desnitrificación, estabilización aerobia de los fangos y digestión anaerobia cuando hay un espesamiento conjunto (Refs. 20 y 30). SÍNTESIS Hemos visto que la síntesis es el proceso por el cual la materia orgánica del agua, representada por la DBO, se asimila y transforma, en parte, en materia viva. Los parámetros que nos interesan sobre este proceso son: el conocimiento de la parte que se transforma en materia viva, cuál es el consumo de oxigeno o energía de este proceso, qué parte de DBO se elimina y cuánto fango activo se produce. Coeficiente de crecimiento Y En el Capítulo 2 pág. 16, hemos estimado Y en:

Y = 0,71 g MS/g DBO5 (5)

Necesidades de oxígeno para la síntesis

Ya hemos visto que las necesidades de oxígeno para la eliminación de 1 kg de DBO5 son:

a' = 0,62 kg O2/kg DBO5 (6)

Pero este valor supone que la totalidad de la contaminación, debida a partículas o coloides adsorbidos sobre la membrana celular, sea más tarde solubilizada y metabolizada, no quedando materia orgánica almacenada en la membrana celular. No obstante, este punto sólo se cumple con edades de fangos suficientemente altas, del orden de 12 días o más. En periodos de alta carga, la membrana celular almacena materias orgánicas de partículas o coloides sin haberse metabolizado, es decir, sin consumo de oxigeno. Así, es posible disminuir las necesidades diarias de oxígeno, del orden de un 20% como máximo. Esto sólo se logra con cargas muy altas, es decir, para edades del fango de un día o menos. Sin embargo, esta economía va disminuyendo al aumentar la edad del fango, y desaparece a los 12 días. Se puede admitir un decrecimiento lineal, con relación a la edad SRT, y establecer la siguiente ecuación:

a' = 0,50 + 0,01 SRT (7)

con a' < 0,62.

Este concepto de almacenamiento de la contaminación, estudiado por primera vez por Vosbo (Ref. 11), explica perfectamente la dispersión de los valores de a' que se encuentran en la literatura, los cuales varían entre 0,50 y 0,62. ENDOGÉNESIS Evolución de la masa activa Paralelamente a la síntesis se desarrolla la endogénesis, u oxidación de la masa activa degradable. Hemos visto, en la primera parte, que la eliminación de 1.000 g de DBO5 produce, por síntesis, 711 g de masa activa; de esta masa, el 80% es degradable, y el 20% inerte. La endogénesis de 1 g de masa activa se traduce por: - La oxidación completa de 0,8 g, produciendo en gran parte CO2 y H2O, con consumo equivalente de oxigeno. - La formación de 0,2 g de residuos orgánicos no degradables. Estos residuos, aunque son todavía orgánicos, han perdido su actividad biológica. Fórmulas de la endogénesis La evolución de la masa activa sigue una ley cinética de segundo orden con respecto a la edad del fango SRT:

-Masa activa residual = 0,71 / (1+ b SRT)

b: Coeficiente que representa la proporción de pérdida de masa por respiración endógena, expresada en una fracción por día. Según Marais (Ref. 1), el valor de b, para la temperatura de referencia 15 ºC, es de: 0,21 d-1, variando con la temperatura según:

b = 0,21 · 1,029T-15

En relación con otros datos que ofrece la bibliografía, es prudente adoptar un coeficiente algo menor, que proporciona una mayor seguridad para los cálculos. Adoptamos la misma ecuación, pero con un coeficiente 0,16 d-1:

b = 0,16 · 1,029T-15 (9)

En la literatura especializada, pueden encontrarse otras formulaciones haciendo referencia a un coeficiente b, que se aplica a la masa total en vez de a la masa activa. De la ecuación 8 se puede deducir: - Masa activa eliminada:

0,71 - 0,71/(1+ 0,16 SRT) = 0,71 · 0,16 SRT / (1+ 0,16 SRT) (10)

· parte por oxidación completa (80%):

0,57 · 0,l6 SRT / (1+ 0,16 SRT) (11)

· parte en residuos (20%):

0,14 · 0,16 SRT / (l +0,l6 SRT) (12)

- Masa activa residual + residuos o masa sintetizada residual:

0,14 + 0,57 / (1 + 0,l6SRT) (13)

Necesidades de oxígeno para endogénesis La oxidación completa de 1 g de masa activa necesita 1,48 g de oxígeno (Capítulo 2, pág. 16). Las necesidades de oxigeno para la endogénesis y para 1 g de DBO5, calculados con la ecuación 11, son en g:

0,13 SRT / (1+ 0,l6SRT) (14)

DBO APLICADA Y DBO ELIMINADA En los cálculos de las necesidades de oxigeno y de la producción de fangos, para obtener la DBO eliminada en el dimensionamiento de una instalación de fangos activados, se multiplica la DBO aplicada por un rendimiento R. Generalmente, éste se calcula sobre la base de la DBO total del agua depurada, es decir: DBO disuelta + DBO de las MS. No se debe calcular así, porque: - Para las necesidades de oxígeno, la mayor parte de las materias que escapan del decantador secundario son en realidad flóculos de fangos activados cuya síntesis ha consumido oxígeno. - Para los fangos en exceso, no se puede deducir a la vez la DBO de las materias en suspensión del agua tratada y las propias MS. Ejemplo: - DBO5 agua entrada ...........................200 mg/l. - DBO5 agua depurada .........................30 mg/l que se dividen en 12 mg/l de soluble y 18 mg/l de las materias en suspensión estimadas en 30 mg/l. Supongamos: - Necesidades específicas de oxígeno .........0,9 kg O2/kg DBO5. - Producción específica de fangos .............0,8 kg MS/kg DBO5. a) Cálculo habitual - Rendimiento aparente: (200 - 30) / 200 = 0,85 - Necesidad de oxígeno: 0,9 · 200 · 0,85 = 153 mg/l - Producción de fangos: 0,8 · 200 · 0,85 = 136 mg/l - Fangos en exceso: 136 - 30 = 106 mg/l b) Cálculo exacto - Necesidad de oxígeno: 0,9 · (200 - 12) = 169 mgIl - Producción de fangos: 0,8 · (200 - 12) = 150 mg/l - Fangos en exceso: 150 - 30 = 120 mg/l También podemos razonar de esta otra manera: - Rendimiento real eliminación DBO5:

(200 - 12) / 200 = 0,94

- Necesidad de oxígeno: 0,9 · 200 · 0,94 = 169 mg/1 - Producción de fangos: 0,8 · 200 · 0,94 = 150 mg/l El cálculo exacto da necesidades de oxígeno 10% más altas y fangos en exceso 13 %

más elevados que el cálculo anterior. En los cálculos debemos utilizar únicamente la DBO5 disuelta del agua depurada, sin preocuparnos de la de las materias en suspensión. Generalmente, la fracción soluble de la DBO5 del agua depurada representa del 30 al 50% del total. Los rendimientos se presentan así: -R sobre DBO5 total .............. 85 - 90 - 95% -R sobre DBO5 soluble .......... 93 a 96 - 95 a 97 - 97 a 98% Los rendimientos así calculados son muy altos en general, y frente a la incertidumbre sobre el valor de la fracción soluble, es preferible no tener en cuenta el rendimiento y adoptar:

DBO ELIMINADA = DBO APLICADA

PRODUCCIÓN DE FANGOS Y FANGOS EN EXCESO Producción de fangos Los fangos activados se componen de: - La masa activa residual más los residuos:

0,14 + 0,57 / (1 + 0,l6SRT) (13)

- La materia volátil no degradable preexistente en el agua bruta. - La materia mineral preexistente. De acuerdo con la composición hipotética adoptada para el agua residual urbana de la Tabla 3.1, la materia en suspensión se compone de: - 50% de volátiles degradables metabolizados en el proceso biológico. - 30% de minerales. - 20% de volátiles inertes. Si llamamos MB al cociente entre el contenido en materias en suspensión y la DBO5 (MS/DBO5), las materias inertes a añadir a la masa activa residual, producidas por 1 g de DBO5 tratada, son: - Minerales .....................0,30 MB g - Volátiles inertes ..............0,20 MB g Totales ..........................0,50 MB g La producción de fangos que resulta de la eliminación de 1 g de DBO5 es entonces de:

VOLÁTILES: [0,57 / ( 1 + 0,16 SRT)] + 0,14 + 0,20 MB (15)

TOTALES: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,14 + 0,50 MB (16)

Según la composición de la Tabla 4.1, los valores para MB son: - AGUA BRUTA: 370 / 300 = 1,23 - AGUA DECANTADA: 146 / 200 = 0,73 Las ecuaciones 15 y 16 se pueden escribir con estos valores de MB: - AGUA BRUTA: · VOLÁTILES: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,39 (15a) · TOTALES: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,75 (16a) - AGUA DECANTADA: · VOLÁTILES: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,29 (15b) · TOTALES: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,51 (16b) Las producciones están calculadas en la Tabla 4.2 y representadas en la Figura 4.1. Naturalmente, en un caso particular, deben calcularse los valores reales de acuerdo con la correspondiente MB. Las Tablas 4.2 y 4.3 permiten comparar nuestro método de cálculo con las reglas aconsejadas en otros países: USA, Alemania y Gran Bretaña. - Los resultados de ATV, WRC y el nuestro son muy cercanos; ATV da de un 1 a un 7% más que el nuestro y WRC de un -13 a un +8%. - Los resultados del MOP (Manual of Practice, de la WPCF) son inferiores a los otros tres; la razón puede deberse a que los coeficientes MB y la proporción de inertes son más bajos.

Tabla 4.1 PRODUCCIÓN DE FANGOS EN g PARA 1 g DE DBO5 ELIMINADA

Fangos en exceso De los fangos producidos, una pequeña parte sale con el agua decantada, y el resto es retenido en los depósitos para un tratamiento posterior. Estos fangos se denominan fangos en exceso.

Para obtener la masa de fangos en exceso que hay que extraer diariamente de la masa producida, hay que descontar la masa arrastrada con el agua tratada.

Figura 4.1. Producción de fon gos (g M5/g DBO5).

Tabla 4.2

PRODUCCIÓN DE FANGOS EN g MSIg DBO5 COMPARACIÓN DEL MÉTODO DE CÁLCULO CON LAS CURVAS MOP

Tabla 4.3

PRODUCCIÓN DE FANGOS EN g MS/g D5 COMPARACIÓN DEL MÉTODO DE CALCULO

CON LAS NORMAS ATV Y WRC

EDAD DEL FANGO Y CARGA MÁSICA Para comparar los diferentes métodos de cálculo, es útil establecer una relación entre la edad del fango SRT y la carga másica CM. Llamando: - CV = carga volumétrica kg DBO5 m-3 d-1 - CM = carga másica kg DBO5 kg MSA -1 d-1 - MSA = concentración de MS del licor en los tanques de aeración kg m-3 - PE = producción específica de fangos kg MS/kg DBO5 Por definición tenemos:

SRT = MSA/(CV · PE) (17) CM = CV/MSA (18)

SRT = l/(CM · PE) (19a) CM = 1/(SRT · PE) (19b)

La masa de fangos activados para tratar 1 kg de DBO5 es:

MSA/CV = 1/CM = SRT · PE (20)

La Tabla 4.4 y la Figura 4.2 dan CM para SRT de 1 a 30 días, para agua bruta y agua decantada: y también la masa de fangos para tratar 1 kg de DBO5 (MSA/CV). FRACCIÓN ACTIVA DE LOS FANGOS Para estudiar correctamente el proceso de los fangos activados, es necesario conocer la fracción activa del fango, es decir, la parte realmente útil para el tratamiento biológico. Tenemos*:

- Masa activa residual: 0,71 / (1+0,16SRT) (8)

- Masa total:

· Agua bruta. [0,57 / (1 + 0,16)] + 0,75 (16a)

* Recuérdese que los valores que se calculan a continuación se deducen a partir del «Agua Tipo», con MB = 1,23 en agua bruta y MB = 0,73 en agua decantada.

Tabla 4.4

RELACIÓN DE LA EDAD DEL FANGO SRT EN DÍAS - CON LA CARGA MÁSICA EN KG DBO5/KG MSA.d - CON LA MASA DE FANGOS EN KG MSA/KG DBO5

· Agua decantada: [0,57 / (1 + 0,16 SRT)] + 0,51 (16b)

La fracción ACTIVA/TOTAL es:

- Agua bruta: 0,71 / [0,57 + 0,75 (1+0,16 SRT)] (21a)

- Agua decantada: 0,71 / [0,57 + 0,51(1 +0,16 SRT)] (21b)

Figura 4.2. Relación de la edad del fango: Con la carga másica. Con la masa de fangos.

Figura 4.3. Fracción: Activalfotal de los Fangos activados.

Los valores de la fracción activa figuran en la Tabla 4.5 y la Figura 4.3.

Tabla 4.5 FRACCIÓN ACTIVA/TOTAL DE LOS FANGOS ACTIVADOS

OXIGENACIÓN Definiciones - Necesidades de oxígeno Es la masa de oxígeno realmente consumida por los organismos. Se puede expresar: - En kg de oxígeno por hora. - En kg de oxígeno por hora y por m3 de cuba.

- En kg de oxígeno por kg de DBO5 eliminada. Condiciones estándar - Medio: agua limpia. - Temperatura: 10º C (20º C en USA). - Presión: normal, es decir:

·760 mm de mercurio. ·l0,332 m de CA. ·l,013 bar.

- Concentración en oxígeno: nula. Capacidad de oxigenación CO Es la masa de oxigeno disuelto por hora y por m3 de cuba en condiciones normalizadas. Aportación horaria AH Es la masa de oxigeno disuelto por hora. Aportación especifica bruta AEB o ASB Es la masa de oxígeno disuelta por kWh eléctrico consumido (medido en el contador). Aportación especifica neta AEN (para los aeradores mecánicos) Es la masa de oxígeno disuelto por kWh mecánico de un aerador (medido con el freno PRONY). Se pasa de la aportación neta a la bruta multiplicando por el rendimiento del motor y del reductor. Rendimiento de oxigenación RO (para sistemas de inyección de aire) Es el porcentaje de la masa de oxígeno realmente disuelta en relación con la masa de oxigeno inyectada por el sistema de aire a presión. Transferencia de oxígeno Las necesidades de oxigeno son el consumo real de oxigeno realizado por la masa bacteriana. La capacidad de los sistemas de oxigenación se mide en condiciones normalizadas (Tabla 4.6).

Tabla 4.6

La aportación de oxígeno corresponde a las necesidades, pero medidas en condiciones normalizadas. El paso de necesidades al aporte se hace mediante la aplicación de factores correctores. A) La aportación de oxígeno es proporcional al déficit de saturación - En condiciones Normalizadas: 11,33-0 = 11,33 mg/l - En condiciones Reales: CS' - Cx - CS' es la concentración de saturación en el tanque de aeración a la temperatura T. - Cx es la concentración media en oxigeno en el tanque de aeración. Generalmente se puede adoptar: Sin nitrificación = Cx = 2 mg/l Con nitrificación = Cx = 3 mg/l - CS es la saturación en agua clara, a temperatura T y a presión atmosférica normal. CS figura en la Tabla 4.10. Para pasar del CS conocido, por la tabla, a CS' hay que efectuar tres correcciones: a) ß Tiene en cuenta las materias en suspensión del licor y su salinidad; en condiciones normales se puede adoptar: ß = 0,98. Para salinidad superior a 3 g/l, utilícense las tablas. b) CP: Tiene en cuenta las variaciones de presión debidas a la altitud. Se puede escribir la corrección simplificada: CP= 1 - 0,111 · ALT (22) ALT = altitud / 1.000 metros c) CA: Corrección que tiene en cuenta la altura del agua en el tanque de aeración. Para determinar la concentración de saturación media: Con sistemas de aeración superficiales, la concentración de saturación media es la misma que en la superficie. No hay corrección. CA en este caso es igual a 1,0. Con sistemas de difusión de aire, la concentración es la media entre: - La del fondo; que con la corrección de presión es: CSF = CS · (10,33 + P) / 10,33 (P es la profundidad de inmersión del difusor). (23a) - La de superficie; que tiene en cuenta la disminución de la presión parcial del oxígeno por disolución de la fracción E (E es el rendimiento de transferencia de oxigeno). La concentración de saturación en este caso es de:

CSS = CS · [(1 - E)] / [ 0,791 + 0,209 (1 - E)] (23b) 0,791 y 0,209 son las proporciones de nitrógeno y de oxígeno en el aire. De las dos ecuaciones (23a) y (23b) obtenemos: CSM = (CSF + CSS) / 2 =[ CS · (10,33 + p) / 10,33 + CS · (1 -E) / [0,791 + 0,2009 (1 - E)] ] · 1/2 CSM/CS = [ (10,33 + p) / 10,33 + (1 - E) / {0,791 + 0,2009 (1 - E)} ] · 1/2 (23c) Con un buen difusor poroso, el rendimiento puede estimarse en un 5 % por metro de inmersión (entre 3 y 6 metros). Así: E = 0,05 p. Podemos obtener una ecuación mucho más sencilla, que da resultados muy próximos a la ecuación anterior, con la expresión: CSM / CS = (10,33 + Kp) / 10,3 3 (23d) El error cometido es inferior al 3 0/oo; con la hipótesis de un rendimiento de un 5% por metro, k vale: 0,28. CA = CSM / CS = (10,33 + 0,28 p) / 10,33 (23e)

Tabla 4.7 Referencia: Eckenfelder L2

Con las tres correcciones ß, CP y CA, se puede determinar CS': CS' = CS · beta · CP · CA CS' = CS · 0,98 · (l - 0,l1 Alt) · (10,33+0,28 p) / 10,3 (23f) fórmula válida en las condiciones siguientes: - Salinidad inferior a 3 g/l. - Para turbinas de aeración, tomar una profundidad de agua nula. La corrección A, proporcional al déficit de saturación, es: A = (CS' - Cx) / 11,33 (23g) B) La velocidad de disolución de oxígeno varía con la temperatura Según: CT = 1,024T-10 (24) C) Velocidad de disolución de oxígeno Además, está influenciada por:

· La concentración en MS del licor. · La calidad del agua intersticial. · La concentración en tensoactivos. · El sistema de oxigenación. La acción de los tensoactivos es muy importante y además tiene un efecto doble: - Positivo: disminuyen el tamaño de las burbujas, aumentando así la superficie de contacto aire-agua y como consecuencia, la disolución de oxigeno. - Negativo: por la creación de una barrera a la difusión de oxígeno. Para los sistemas con turbinas de aeración o de inyección de aire con burbujas gruesas o medias, la mejora por disminución del tamaño de las burbujas puede compensar parcial o totalmente el efecto negativo de la barrera. Es decir, la influencia global puede ser nula o pequeña (en ocasiones se ha notado una influencia positiva). En los sistemas de inyección de aire con burbujas finas, el tamaño de las burbujas es tan pequeño que es difícil mejorarlo por la acción de los agentes tensoactivos. Pero la influencia negativa sobre la barrera permanece y el efecto global es, generalmente, negativo e importante, hasta incluso dividir por dos la transferencia. La influencia de los cuatro factores señalados anteriormente, se traduce por un único factor alfa, que representa: alfa = TRANSFERENCIA: LICOR/AGUA LIMPIA La estimación de alfa y su utilización es uno de los problemas más difíciles en los cálculos de la oxigenación. Hemos señalado cuatro parámetros, pero existen otros, como por ejemplo el grado de turbulencia. - El Water Research Center, de Gran Bretaña, ha estudiado este problema en dos direcciones: · Todas las medidas de aportación de oxigeno se hacen en el centro del reactor y por duplicado: con agua limpia y con agua limpia más 5 mg/l de detergente. Así pues, se puede obtener una aproximación de la influencia de los tensoactivos. · Medida de alfa, en un tanque de aeración con flujo pistón, en distintos puntos del recorrido del licor, con relación a la calidad del agua. alfa puede variar desde 0,4 a la entrada a 0,8 a la salida (Ref. 63). Se pueden admitir los valores de 0< de la Tabla 4.8. Tabla 4.8

D) El factor global es F F=A · CT · alfa (25)

E) Influencia de la temperatura La influencia de la temperatura sobre CS es muy próxima a la inversa del factor corrector CT, y las dos se compensan prácticamente. Calculando F con la ecuación 25, para las temperaturas de 10, 15 y 20º C, con los parámetros: p = 0; Alt = O ; Cx = 2 mg/l, se obtiene:

Tomando 15º C como referencia, el error cometido por esta aproximación con las temperaturas extremas de 10 y 20º C es de (+,-) 1,2%, es decir, mucho menos que el cometido en la estimación de alfa. Los cálculos del factor global E pueden hacerse con la temperatura de referencia de 15º C, cualquiera que sea la del diseño. La ecuación 25 puede entonces expresarse: [10,15 · 0,98 (1 - 0,11 Alt) · (10,33 + 0,28 p) / 10,33 - Cx] · 1,13 · (1 / 11,33) · alfa Simplificando: F = [9,95 · (1 - 0,11 Alt) · (10,33 + 0,28 p) / 10,33 - Cx] · 0,10 · alfa F) Tabla de valores de E La Tabla 4.9 da los valores de E en las siguientes condiciones: - Con Cx = 2 mg · l-1 y Cx = 3 mg · l-1 - Para turbinas alfa = 0,90, y sin tener en cuenta la profundidad de agua. - Para los sistemas de difusión de aire con burbujas finas, con alfa = 0,55 y alfa = 0,65, para profundidades de 4, 6 y 8 metros. - Para los sistemas con difusores estáticos, con alfa = 0,80, para profundidades de 4, 6 y 8 metros. - Calculada para presión atmosférica normal, no tiene en cuenta la influencia de la altitud. Utilización directa del oxígeno libre Muchas veces se ha observado que, en plantas de fangos activados, trabajando con una oxigenación insuficiente, es decir con concentraciones en oxígeno nulas o muy bajas, existe una discrepancia entre: - La aportación efectiva de oxígeno, que resulta de la medida directa de la respiración de los fangos. - La aportación teórica, que resulta de las medidas en agua clara, con todas las correcciones necesarias, teniendo en cuenta la incertidumbre sobre el factor alfa. Tabla 4.9 FACTOR GLOBAL F DE APORTACIÓN DE OXÍGENO

Tabla 4.10 CONCENTRACIÓN DE SATURACIÓN EN OXÍGENO CS Y FACTOR DE CORRECCIÓN DE TEMPERATURA CT

Referencia: Tabla de Wipple (salinidad < 3 g/l) Tabla 4.11 SOLUBILIDAD DEL OXÍGENO EN FUNCIÓN DE LA SALINIDAD DEL AGUA

Referencia: Whipple. La aportación efectiva puede ser de 2 a 3 veces la aportación teórica. La hipótesis formulada por Albertson y Digregorio (Ref. 12) es que los microorganismos utilizan en primer lugar todo el oxigeno disuelto disponible en el tanque, y cuando no es suficiente, son capaces de tomar directamente el oxígeno de las burbujas. Según los autores, la transferencia directa puede superar de 2 a 3 veces la transferencia por vía de disolución. Eckenfelder (Re f. 2, página 181) señala la hipótesis de Albert son, pero sin especificar que esta extraaportación necesita una concentración nula de oxígeno. Estudios recientes (Ref. 19) han demostrado que la influencia de la respiración de los fangos sobre la aportación de oxigeno también tiene lugar con concentraciones de oxígeno positivas. Este efecto de transferencia de oxígeno, en relación con la respiración, es muy importante en un flujo pistón; permite obtener en cabeza de las cubas de aeración una potencia de oxigenación suficiente, sin necesitar una potencia instalada en relación directa con las necesidades de oxígeno.