ayudantia 8 Biotecnologia

EIB - 410 Biotecnología de procesos
Taller N° 8: Diseño de Sistemas Aerobios
1. La siguiente curva se obtuvo a partir de la sedimentación en un tubo de 1,5 [m] de alto, de una
muestra con un contenido de sólidos inicial de 2.500 [mg/l]. Determinar la velocidad de
sedimentación de la muestra, y el área del sedimentador (espesador), si la concentración última
es de 10.000 [mg/l] y el caudal de alimentación es de 2.000 [m3/día]. Para solución referirse al
Anexo al final de la guía.
2. Se desea diseñar un sistema de lodos activados para tratar un ril que posee un caudal de
1200 m3/d y una DBO5 de 800 mg/L. Para resolución ver Diapositivas de Tratamiento Aerobio y
Anaerobio.
a. Volumen del estanque de oxidación (de mezcla completa)
b. Concentración de DBO5 a la salida
c. Area del sedimentador secundario
Datos:
Tiempo de retención de lodos: 5 días.
Concentración celular en el tanque de oxidación: 3000 mg SSV/L
Concentración celular reciclo: 11000 mg SSV/L
Km: 40 mg DBO5/L
Kd: 0,04 d-1
Yx/S: 0,6 mg SSV/mg DBO5
M: 3 d-1
Temperatura : 20ºC
Carga superficial en sedimentador secundario: 7 m 3/m2 dia
3. Se desea instalar un sedimentador secundario rectangular cuyo largo debe ser de 10 metros
como máximo, por problemas de espacio en el terreno, el que tratará los lodos provenientes de
un reactor de lodos activados. Encuentre el área, altura y el volumen del sedimentador si:
Característica
Valor
Unidad
Tiempor Retención Hidráulico
60
[min]
Velocidad Horizontal
0,3
[m/s]
0,066
[m/min]
Velocidad de Sedimentación
Área del sedimentador:
Tiempo de Residencia Hidráulico
Velocidad Horizontal
ANEXO
La superficie necesaria para el espesado de fangos se determina por un método
desarrollado por Talmadge y Fitch. Se llena una columna de altura H0 con una
suspensión de sólidos de concentración uniforme C0. Con el paso del tiempo, al ir
sedimentando la suspensión, la interfase se va desplazando hacia abajo, siguiendo la
curva de la siguiente figura. La velocidad de descenso de la interfase corresponde a la
pendiente de la curva en cada instante de tiempo
El área de espesado se determina mediante el siguiente procedimiento.
1. Se calcula Hu:
2. Se busca el punto de inflexión de la curva, y se traza una recta tangente a este punto.
3. Se traza una recta horizontal entre el valor de Hu y la tangente trazada en el punto 2.
Se lee en el eje X el punto de intersección entre ambas rectas (bajando con una vertical),
lo que corresponde al valor de tu.
4. De la ecuación se obtiene el área:
A: Superficie necesaria para el espesado de los fangos [m2]
Q: Caudal que entra en el tanque [m3/s]
H0: Altura inicial de la interfase en la columna [m]
tu: Tiempo necesario para alcanzar la concentración de fangos deseada en el fondo
del tanque [s].