Evaluación de la retención gaseosa en un sistema helicoidal para lagunas aereadas

Abstract

La investigación es la evaluación de un nuevo sistema de aereación de forma helicoidal para tratamiento de aguas residuales urbanas desarrollado en 2019 en el laboratorio de Control de Calidad de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Altiplano - Puno, con el objetivo de incrementar la disolución de oxígeno y minimizar los costos de operación, se analizó a través del método Gauss Newton, regresión no lineal, modelos matemáticos y prueba de distribución de residuos incrementando la retención gaseosa hasta en 26% un coeficiente de disolución de oxígeno máximo de 9,89 h-1 a 5,2 ºC con flujo de 4 L/s desarrollado en agua limpia y con tres contaminantes juntos 5,60 h-1 superior a su correspondiente de 2,38 h-1 según las 9 aproximaciones por iteración en promedio. Estos resultados son de pruebas de aireación en un reactor cilíndrico de 20 L donde se analizó el efecto de la tasa de flujo de aire desde 1, 2, 3 y 4 L/min y variación de temperatura entre 5°C a 15°C para agua limpia y con la presencia de contaminantes además, el valor del factor α fue de 1,4 superior al sistema sin helicoide de 1,0 que refleja un mejor desempeño en condiciones reales según el modelo de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles y en términos económicos reduce el consumo de energía. Por su parte el modelo de dos zonas tiene menor ajuste con coeficiente de correlación 0,79 a profundidad media y 0,82 a nivel superficial, debido a que sistema helicoidal detiene las burbujas en la zona media del reactor y no permite la oxigenación inicial de la zona superficial hasta finalmente llegar a las condiciones dotables de equilibrio. Las correlaciones realizadas superiores a r > 0,9957 fueron en general buenas, concluyendo que pueden ser utilizadas para desarrollo de sistemas de tratamiento más eficientes.