Capítulo 3 criterios de selección para el tratamiento de las aguas residuales

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente -Manejo de Aguas Residuales en Pequeñas
Comunidades. Autor: Ing. Claudia Patricia Gómez Rendón - 2012

CAPÍTULO 3. Criterios de selección para el tratamiento de las
aguas residuales

A partir del conocimiento de la calidad del agua residual, variablidad de la
descarga y la calidad del efluente requerido es decir a la luz de la norma de
vertimiento impuesta, se puede construir la base conceptual de la tecnología a
implementar. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que siempre existe un límite
inferior por debajo del cual es difícil mantener la actividad biológica y uno
superior, por encima del cual el tratamiento biológico no está en posibilidad de
metabolizar las sustancias resistentes a la actividad biológica.

Lección 11. Carga contaminante y
población equivalente

Diferentes son las concentraciones que se encuentran dentro de un agua residual.
No solo dependen de su tipo sino también de la propia actividad. Enuncia la
carga contaminante la cantidad de contaminación que se produce, genera o
contiene un volumen da agua residual en un día.

El producto de la concentración por el caudal, en un sitio específico, se
denomina carga y generalmente se expresa en kg/d, es decir que usualmente se
encuentra en unidades de peso/tiempo.

Toda fuente receptora, o sistema de tratamiento, tiene una capacidad específica
de asimilación de un contaminante. En el caso de un río, si se excede la
capacidad de asimilación, el río pierde las condiciones exigidas para su mejor uso
y se convierte en un río contaminado. En el caso de un sistema de tratamiento,

si se excede su capacidad de tratamiento, por carga o por concentración, el
sistema entra en dificultades operacionales, probablemente pierde su capacidad
de remoción, y producirá un efluente inferior en calidad al requerido.

11.1 Carga contaminante

La variabilidad del caudal y de la concentración, así como la existencia de
aportes puntuales y no puntuales, complica la evaluación sobre una fuente
receptora específica. El porcentaje de remoción necesario depende, principalmente,
de la norma para el mejor uso de la fuente receptora. Por lo cual, en la fase de
planeación de un sistema de tratamiento para satisfacer una norma o estándar
de calidad, es de gran importancia calcular la carga máxima permisible que
puede disponerse si se quiere aprovechar la capacidad de autopurificación de la
fuente receptora y el beneficio económico consecuente.

Para flujos continuos, la carga másica se calcula mediante la ecuación 11.1:

W  Q * C * FC
11.1

Donde:

W

= Carga másica - kg/d

Q

= Caudal - m3/d

C

= Concentración - mg/L o g/m3

FC

= Factor de conversión


11.2 Población equivalente.

Es definida como “la relación [que existe entre la cantidad de contaminación,
usualmente expresados en DBO y SST] originada por una industria determinada y
las cantidades percápita que se encuentran normalmente en las aguas residuales
domésticas” (Orozco Op. cit., pág: 78).

Percápita indica cantidad de residuos que produce una persona durante un día.
Para ello se toma como referencia, algunas producciones percápita y, para ello
se relacionan en la tabla 5.
Tabla 5. Producción percápita
Parámetro

Magnitud (gr/hb-d)

DBO

61

Sólidos totales

129

Sólidos totales volátiles

89

Sólidos suspendidos

51

Nota: Datos tomados de

(Romero R., J., 2005, pág 20)

Luego, para calcular la población equivalente, se utiliza la ecuación 11.2

P
11.2

W
We

Donde:
P

= Carga equivalente en personas - hab

W

= Carga másica - kg/d

We

= Carga equivalente, - gr/hab - d

En los casos donde la contaminación es de origen industrial y se requiera
conocer la cantidad de contaminación con relación a la que aporta la orgánica,
es decir en función de la población, es preciso conocer la población equivalente.

Tabla 6. Población equivalente para diferentes industrias
Sustancias
Tipo de actividad

Unidades

DBO5

Pe/U

sedimentables
kg/u

Viviendas

Personas

Hoteles, hospitales

Ocupantes

Oficinas

60 gr/hb -d

1

40

Empleados

1,5

Con cafetería

0,4

Sin cafetería

0,2

Panadería, tostado de

Empleados

1,5

café
Producción de almidón
De papa
De cereales

3-6 gr/L

500

1 ton cereal

Fábrica de malta

1 ton papa

6-10gr/L

350 - 1000

1 ton cereal

1,6 - 2

10 - 100

1 L agua residual

Mermelada, cacao,

Empleados

3

1,5 – 3

1 ton de

chocolate

60

producto
Fábricas de aceite,

1 ton de

producción de

producto

500

margarina
Producción de queso

1 tonelada de

200

queso
1000 L de
leche

45 - 230

Solo procesamiento de

1000 L de

25 – 70

leche

leche

Tostado de maní

1 ton de maní

Nota: Datos tomados de

0,4 – 0,75

0,7

(GTZ, Cooperación Técnica República Federal Alemana, 1991)

Lección 12. Objetivos del tratamiento
El tratamiento y la disposición de aguas residuales adecuada busca la prevención
de la contaminación del agua y del suelo. Si se arrojan aguas residuales crudas
(excrementos humanos y orina) a un río o cuerpo de agua en exceso de la
capacidad de asimilación de contaminantes del agua receptora, este se verá
disminuido en su calidad y aptitud para usos benéficos por parte del hombre.

Afirma Romero R., con base en estudios e investigaciones

la [producción percápita] de excrementos humanos húmedos es aproximadamente de 80 a 270 gr/hab-d,
la orina es de 1 a 1.3 kg/hb-d, (el) 20% de la materia fecal y (el) 2.5% de la orina son material
putrescible. Por lo tanto la materia orgánica es putrescible, olorosa, ofensiva y [potencia un] riesgo para
la salud.

2005, pág 129.

El objetivo básico del tratamiento de agua es proteger la salud [y promover el
bienestar de las poblaciones] (Ibid, pág 129). En busca de cumplir este objetivo,
las cargas o concentración de contaminantes y nutrientes, constituyen el objeto

de la regulación por parte de leyes, decretos y normas, para establecer la
calidad apropiada del agua, de acuerdo con los diferentes usos aplicables a ella.
El destino final de un volumen de aguas residuales puede ser la infiltración o la
descarga sobre un cuerpo hídrico superficial. De ser la primera opción es
necesario:
Tiene como objetivo principal el tratamiento de las aguas residuales obtener efluentes
líquidos de óptima calidad, es decir cumpliendo con los requisitos establecidos en las
normas, leyes y reglamentos. Para ello, puede optarse por un tratamiento sencillo,
práctica y en muchas ocasiones de bajo costo; en casos especiales puede aprovecharse
el caudal residual tratado para riego o usos industriales (torres de enfriamiento, p.e.).
El diseño de una planta de tratamiento de aguas
residuales debe partir del conocimiento de:
 Cantidad de agua residual
 Recolección de agua residual
 Procesos de tratamiento que intervienen en
el sistema de tratamiento
 Vertimiento tratado
La protección de los medios naturales para [el sano esparcimiento], la conservación de los recursos
naturales, la prevención contra la polución de las corrientes, la conservación y restauración de las
condiciones naturales constituyen razones tangibles e intangibles para el tratamiento de las aguas
[servidas]

(Baez N., J., 1995, pág 26).

De acuerdo con los objetivos que se establecen para el tratamiento de aguas
residuales, se realiza el diseño de las unidades que conforman el sistema. Se
pueden describir de acuerdo a su aplicación como pretratamiento, tratamiento
primario, tratamiento secundario y tratamiento terciario como se indica en la
tabla 7

Vertimiento por infiltración - Requisitos
Recuerda:




Descargar las aguas residuales sobre la
superficie del suelo
Distribuir los caudales residuales bajo la
superficie mediante drenes
Distribuir los caudales residuales bajo la
superficie en zanjas o pozos de absorción

Eficiencia = (Afluente-Efluente)* 100
Afluente

Tabla 7. Objetivos de tratamiento

Pretratamiento

Destinados a preparar las aguas residuales para que
puedan recibir un tratamiento subsiguiente sin
perjudicar a los equipos mecánicos y sin obstruir
tuberías y causar depósitos permanentes en tanques.

Rendimientos: SS: 5 – 15%, DBO5: 5- 10%, E. Coli: 10 –
25%

Tratamiento primario

Las operaciones físicas o tratamiento primario se
emplean para la separación de sólidos de gran tamaño,
sólidos suspendidos y flotantes, grasas y compuestos
orgánicos.

Rendimientos: SS: 40 – 70%, DBO5: 25- 40%, E. Coli: 25
– 70%
Tratamiento secundario

Se usa principalmente para remoción de DBO soluble y
sólidos suspendidos e incluye, por ello, los procesos
biológicos de lodos activados, filtros percoladores,
sistemas de lagunas y sedimentación.

– 95%
Tratamiento terciario

Remoción de nutrientes para prevenir la eutrofización
de las fuentes receptoras. Mejora de calidad de un
efluente secundario con el fin de adecuar el agua para su
reuso.

– 95%
Fuente:

Adaptado por la Autora


Lección 13. Biología de las aguas residuales
Los

microorganismos

presentes

en

el

agua,

representan

varios

niveles

de

importancia de acuerdo con su patogenicidad, su uso como indicadores de
contaminación

y

su

función

como

ejecutores

del

tratamiento

biológico.

A

continuación, en la tabla 8 se presentan los organismos indicadores de la
contaminación.

Tabla 8. Organismos indicadores de contaminación
Organismo indicador
Coliformes

Características
Bacterias bacilares gram negativas que fermentan la lactosa con
producción de gas en 48 h a 35 ± 0,5°C. Existen cepas que no
conforman con la definición. Incluyen cuatro géneros: Escherichia,

Klebsiella, Citrobacter y Enterobacter.
El género Escherechia es el más representativo de contaminación fecal.
Coliformes fecales

Bacterias coliformes que producen gas a 44,5°C en 24 ± 2 h.

Kiebsiella

Bacteria coliforme termotolerante que se cultiva a 35 ± 0,5°C durante
24 ± 2 h.

Escherichia coli

Bacteria

coliforme

representativa

de

origen

fecal.

Constituye

los

coliformes fecales. Es el indicador fecal por excelencia.
Estreptococos fecales

Grupo

indicador

de

contaminación

fecal.

Su

número

puede,

en

ocasiones, ser mayor que el de los coliformes. Por lo general son
menos abundantes porque mueren rápidamente fuera del huésped. Su
presencia en el agua es indicadora de contaminación reciente. Los
enterococos S. faecalis y S. faecium son miembros específicamente de
origen humano, del grupo de los estreptococos fecales. Se encuentran
en menor número que otros organismos indicadores, pero exhiben su
supervivencia mejor en aguas de mar.

Clostridium perfringens

Bacteria

anaerobia

indefinidamente

en

esporulatoria,
el

agua.

lo

cual

Indicador

le

permite

deseable

en

existir
aguas

desinfectadas, en aguas de contaminación añeja o cuando no se
analiza la muestra con prontitud.
Fuente: Adaptado por la Autora


BIOLOGÍA DE LAS AGUAS RESIDUALES

Revisa este video

http://www.youtube.com/watch?v=CexITI7JCPw
(recuperado el 21/11/2013)

13.1 Microorganismos presentes en el agua residual

13.1.1 Bacterias. Constituyen el grupo más importante en el tratamiento de aguas
residuales. Utilizan sustrato en solución, son heterótrofas o autótrofas, aerobias,
anaerobias o facultativas. Un centímetro cúbico de agua residual puede contener
miles de millones de bacterias. Conteos típicos de bacterias en aguas son los
siguientes:
13.1.2

Agua potable
Agua manantial
Agua limpia de río
Agua contaminada de río
Aguas residuales
Coliformes.

Los

géneros

< 1 célula/L
100 células/mL
103 células/mL
104 células/mL
> 106 células/mL

Escherichia

y

Aerobacter

son

bacterias

representativas de las coliformes. Por constituir un grupo muy numeroso, 2 x 1011
organismos por persona - día, en los excrementos humanos, se usan como
indicadores de contaminación por organismos patógenos en el agua. Con base en

el ensayo de coliformes, un agua puede clasificarse de diferentes formas como lo
indica la tabla 9.

Tabla 9. Clasificación de las aguas en función del número de coliformes
Clase

NMP / 100 mL

1

Agua apta para purificación con sólo desinfección

2

Agua apta para purificación con tratamiento convencional

3

Agua contaminada que requiere tratamiento especial

4

< 50

Agua contaminada que requiere tratamiento muy especial

50 - 5000
5000 – 50000
> 50000

Fuente: Datos tomados de (Romero R., J., 2005, pág 193)

13.1.3 Hongos. Junto con las bacterias son los responsables principales de la
descomposición de la materia orgánica y, a diferencia de las bacterias pueden
tolerar ambientes de humedad baja y pH ácido. Requiere aproximadamente la
mitad del nitrógeno exigido por las bacterias y son importantes en el tratamiento
de residuos ácidos y de concentración de nitrógeno baja.

13.1.4 Algas. En aguas para abastecimiento pueden producir olores y sabores, en
aguas para recreación son indeseables y, algunas especies, son nocivas en aguas
para

piscicultura.

En lagunas

de estabilización son importantísimas

por su

actividad simbiótica con las bacterias y por la generación consecuente de oxígeno
para la estabilización de la materia orgánica.

13.1.5

Protozoos.

Los

protozoos

se

alimentan

de

bacterias

y

de

otros

microorganismos, así como de materia orgánica particulada. Son esenciales en la
operación de plantas biológicas de tratamiento y en los ríos, pues mantienen un
balance entre los diferentes grupos de microorganismos.

13.1.6 Rotíferos. Se encuentran en efluentes aerobios de plantas de tratamiento
de

aguas

residuales.

Su

presencia

en un

efluente

indica

un

proceso

de

tratamiento biológico aerobio eficiente.

13.1.7 Crustáceos. Son importantes como predadores de plancton, en especial

Daphnia y Moina.

13.1.8 Virus. Cuando una célula infectada muere se emite una gran cantidad de
virus que infectarán otras células; los virus requieren un huésped, y para
sobrevivir cuando se dispersan en el ambiente son metabólicamente inertes.
Poseen una gran resistencia a la inactivación por agentes ambientales adversos, a
la desinfección con cloro u ozono y son inmunes a los antibióticos.

13.1.9 Plancton. Conjunto de organismos animales y vegetales, generalmente muy
diminutos que flotan y son desplazados pasivamente en el agua. El plancton es
un indicador común de calidad del agua; existe tanto en aguas contaminadas
como en aguas limpias.

13.1.10 Perifitón. Son indicadores muy útiles de contaminación porque responden
rápidamente a los efectos poluidores en la fuente de la contaminación.

13.1.11 Macrofitón. El macrofitón incluye plantas acuáticas, musgos acuáticos,
helechos y macroalgas. También son indicadores de contaminación.

13.1.12 Macroinvertebrados Benticos. Son útiles para determinar efectos de
polución debido a cargas orgánicas, alteración de sustratos y sutancias tóxicas.

13.1.13 Nemátodos. Incluyen animales acuáticos que se encuentran, algunas
veces, en filtros de arena y en plantas aerobias de tratamiento de aguas
residuales.

13.1.14 Platelmintos. Gusanos parásitos en su mayoría, casi todos hermafroditas,
de cuerpo aplanado , sin aparato circulatorio ni respiratorio.

13.1.15 Peces. Son un constituyente importante del sistema acuático porque sirven
como indicador de calidad ambiental; son fácilmente afectados por cambios en la
salinidad, pH, temperatura y oxígeno disuelto.

13.2 Requerimientos nutricionales de los microrganismos

Son diversas las fuentes nutricionales de los microorganismos siendo la materia
orgánica y el dióxido de carbono más comunes de carbono celular. Cuando
utilizan

para

su

metabolismo

carbono

orgánico

se

denominan

organismos

heterótrofos y si lo hacen utilizando dióxido de carbono reciben el nombre de
autotrofos.

13.3 Crecimiento bacterial

Bacterias, algas unicelulares, protozoos y algunos hongos crecen mediante fisión
binaria (división de una célula en dos descendientes), tomando tiempos de
crecimiento “entre 10 y 120 minutos” (Romero R., J., 2005, pág 199).

El tiempo de generación o periodo de fisión binaria se calcula mediante la
utilización de la ecuación 13.1

N  N o 2 g
t

13.1

Donde:

N

= Número de microorganismos para el tiempo t

No

= Número inicial de microorganismos para el tiempo t = 0

t

= Tiempo de crecimiento – d

g

= Tiempo de generación (periodo requerido para duplicar una población) –

d

Luego la población bacteriana se obtiene a partir de la ecuación 13.2

N  N o e t
13.2

Donde:

µ

= Tasa específica de crecimiento – d-1


Lección 14. Principios para la selección del
tratamiento
Inicialmente la selección del tratamiento depende de variables como, tipo de
afluentes, requisitos de efluentes y métodos de disposición.

El tratamiento de aguas residuales incluye tratamiento de aguas de una sola
residencia, de aguas residuales de condominios y urbanizaciones, de aguas
residuales de alcantarillados municipales combinados, así como de aguas grises,
negras e industriales.

El determinante más importante en la selección del sistema de tratamiento lo
constituyen la naturaleza del agua residual cruda y los requerimientos de uso o
disposición del efluente.

14.1 Factores de influencia en la selección de procesos de tratamiento

Confiabilidad y costos son factores que tienen especial connotación sobre la
decisión a tomar en cuanto al tratamiento a utilizar ya que la primera se
relaciona directamente con la

bondad de

la

tecnología y la

segunda la

disponibilidad de área requerida por la misma. El detalle de las argumentaciones,
se exponen en la tabla 10.

Tabla 10. Factores para la selección de procesos de tratamiento
Factor

Ponderación

CONFIABILIDAD






Resistencia a cargas choque de materiales orgánicos y tóxicos
Lagunas de estabilización facultativas
Lagunas aireadas
Filtros percoladores
Lodos activados
Sensibilidad de operación intermitente
Lagunas aireadas
Lodos activados
Destreza operativa del personal
Lagunas aireadas
Lodos activados

Máxima
Buena
Moderada
Mínima

Mínima
Mínima
Moderada
Máxima

Mínima
Baja
Moderada
Máxima
COSTOS






Requerimientos de terreno
Lagunas aireadas
Lodos activados
Costo de capital
Lagunas aireadas
Lodos activados
Costos de operación y mantenimiento
Lagunas aireadas
Lodos activados

Máximo
Máximo
Moderado
Moderado

Mínimo

Moderado
Moderado
Máximo

Mínimo
Moderado
Moderado
Máximo
Fuente: Adaptado por la Autora

14.2 Factores de importancia en la selección de tratamientos

 Factibilidad: Proceso compatible con las condiciones existentes de dinero
disponible, terreno existente y aceptabilidad del cliente o la comunidad.
 Aplicabilidad: Proceso capaz de proveer el rendimiento solicitado, produciendo
un efluente con la calidad requerida para el rango de caudales previsto.
 Confiabilidad: Capacidad de soporte de cargas y caudales extremos y mínima
dependencia de tecnología u operación compleja.
 Costos: La comunidad o el propietario debe estar en capacidad de costear
todos los compuestos del sistema de tratamiento, así como su operación y
mantenimiento.
 Características del afluente: Éstas determinan la necesidad de pretratamientos,
tratamientos, tipo de tratamiento (físico, químico, biológico o combinado).
 Procesamiento y producción de lodos: La cantidad y calidad del lodo
producido determina la complejidad del tratamiento requerido para su
disposición adecuada.
 Requerimientos de personal: Procesos sencillos requieren menos personal,
menor adiestramiento profesional.

14.3 Principios utilizables para la selección

Los desechos generados por una planta d tratamiento de aguas residuales y la
calidad del efluente tratado son consideraciones inherentes a la decisión respecto
a la tecnología a implementar.

Son diferentes las características limitantes para el tratamiento biológico entre
ellos la eficiencia del propio sistema, la norma a cumplir y la presencia de
metales pesados ya que pueden inhibir la actividad biológica, como se muestra
en la tabla 11.

Tabla 11. Relación constituyente – limitante - tratamiento
Constituyente

Pretratamiento

o Inhibidora
Sólidos en suspensión

Concentración Limitante

sugerido

< 124 mg/L

Lagunas, sedimentación,
flotación

Aceites y grasas

> 100 mg/L

Flotación

Metales pesados

1 – 10 mg/L

Precipitación o intercambio
iónico

Alcalinidad

0.5 Kg como CaCO3

Neutralización de la alcalinidad

Acidez

Acidez mineral libre

Neutralización

Sulfuros

> 100 mg/L

Precipitación o desgasificación

Cloruros

8000 – 25000 mg/L

Dilución

Fenoles

70 – 160 mg/L

Desgasificación - Mezcla
completa

Amoniaco

>1600 mg/L

Dilución, ajuste de pH y
desgasificación

Sales disueltas

>16000 mg/L

Fuente: Datos tomados de (Baez N., J., 1995, pág: 35)

Dilución intercambio iónico


Lección 15. Reactores y sus modelos
Muchas son las interacciones que interfieren en la interpretación de los resultados
de las reacciones químiccas y biológicas que ocurren en el ambiente receptor y
en los sistemas de tratamiento. De ahí, que para entenderlos se han desarrollado
procesos modelos para los procesos de transformación y tratamiento de los
constituyentes de las aguas residuales.

Se entiende como reactor la unidad o tanque donde transcurren bajo condiciones
controladas las reacciones químicas y biológicas propias del tratamiento de las
aguas

residuales.

intermitente,

Los

(batch

o

más

comunmente

cochada),

flujo

utilizados
a

pistón,

son:
mezcla

Reactor

de

completa,

flujo
lecho

empacado, fluidizado y manto de lodos con flujo ascendente.

15.1 Características hidráulicas de los reactores

15.1.1 Mezcla completa. Se produce cuando las partículas que entran al tanque
se dispersan en forma inmediata. Las partículas que salen del tanque lo hacen en
proporción a su distribución estadística.

15.1.1.1 Balance general:
Velocidad

de

Flujo

másico

de

Flujo

másico

trazador dentro del

trazador que entra

trazador

reactor

al reactor

del reactor

=

-

que

de
sale

15.1.1.2 Balance simplificado:

Acumulación = entrada – salida

15.1.1.3 Expresión matemática: A partir de la figura 12

 ( t / to )

 ( t / to )
C
Concentración  C o (1  e
del trazador a

)

C  C e
o

Concentración
del trazador a

la salida

la salida

to

to

Tiempo, t

Tiempo, t
Sujeta

a

concentración

constante de trazador en el

Sujeta

a

adición

de

una

cantidad fija de trazador

afluente

Figura 12. Concentración del trazador en el efluente del reactor de mezcla completa

(Crites &

Tchobanoglous, 2000; pág 121)

dC
V  QCo  QC
dt
15.1

Simplificando se tiene:

dC Q
 (Co  C )
dt V
15.2

Integrando entre los límites C

entre Co y C y t = entre 0 y t, resolviendo:


C  CO (1  e t (Q / V ) )  CO (1  e t (t ) )  CO (1  e  )
15.3

Donde:
to

= Tiempo teórico de detención

V/Q

y  = Tiempo de retención

C  CO e t (Q / V )  CO e t (t )  CO e 
15.4

Donde:

Co

= Concentración inicial del trazador en el reactor

15.1.2 Flujo de pistón. Las partículas de flujo pasan a través del tanque y salen
en la misma secuencia en que entran. Las partículas mantienen su identidad y
permanecen en el interior del tanque en un tiempo igual al tiempo de retención
teórica. Ver figura 13.

Concentración

Concentración

del trazador a

del trazador a

la salida

la salida
Curva de
respuesta

Co

Co

Curva de

Área = 1

respuesta
Ancho = 0
to
Tiempo, t
Sujeta

a

concentración

afluente

Tiempo, t
Sujeta

2000; pág 123)

concentración

to
afluente

Figura 13. Concentración del trazador en el efluente del reactor del flujo a pistón
(Crites & Tchobanoglous,

a


El balance de masa, puede escribirse así:

C
V  QC x  QC x  x
t
15.5
Donde:

C

= Concentración del constituyente – C g/m3

V

= Elemento diferencial de volumen – m3

Q

= Caudal - m3/s

rc

= Velocidad de reacción del constituyente C – g/m3s

Si se reemplaza la expresión diferencial por el término QC x  x de la ecuación 15.5
se tiene:

C
C 

V  QC  Q C 
x 
t
x 

15.6

Al reemplazar A  x por  v y se simplifica, se tiene la siguiente ecuación:

C
 C 
Ax  Q
x 
t
 x


15.7

Dividiendo por A y  x, se tiene la ecuación 15.8

C
 C 
Ax  Q
x 
t
 x

15.8

Y, en el límite cuando  x tiende a cero, se obtiene la ecuación 15.9

C
Q C
C

 v
t
A x
x
15.9

Donde:

v

= Velocidad de flujo

15.1.3 Reactores de mezcla completa en serie. Se emplean para modelar el
régimen de flujo intermedio entre el de mezcla completa y flujo a pistón, como
se observa en la figura 14


Q1Co

Q1C2

Q1C1
V/n

V/n

1

2

Q1Cn

V/n
n

Figura 14. Balance de masas para un trazador conservativo
(Crites & Tchobanoglous, 2000; 124)

Supóngase que la cantidad fija de trazador se coloca en el primer reactor de
una serie de reactores con igual tamaño y que la concentración instantánea
resultante en ese primer reactor es Co, el volumen total de todos los reactores
es V y el volumen de cada reactor es V/n, donde n es el número de reactores
conectados en serie, se tiene entonces:

C1  Co e  n(Q /V )  C0e n(t / to )  C0e  n
t

15.10

Si se hace balance de materia para el segundo reactor, se obtiene:

V dC2
 QC1  QC2
n dt
15.11

La concentración en el efluente para el n-ésimo reactor se expresa en la
ecuación 15.12

Ci 

Co
nQt / V i 1 e( nQt / V )  Co n i 1 e( n )
i  1!
(i  1)!

15.12

Referencias Bibliográficas
Baez N., J. (1995). Tratamiento básico de aguas residuales. Barranquilla: Ediciones Uninorte.

Crites & Tchobanoglous. (2000). Sistemas de manejo de aguas residuales para núcleos pequeños y
descentralizados (Vol. I). McGraw-Hill Interamericana, S.A.
Gómez R., C. (2012) Módulo Manejo de Aguas Residuales en Pequeñas Comunidades. Bogotá –
Colombia, Escuela de Ciencias Agrarias, Pecuarias y de Medio Ambiente, Ingeniería Ambiental,
ECAPMA, UNAD.
GTZ, Cooperación Técnica República Federal Alemana. (1991). Manual de disposición de aguas
residuales. Lima: CEPIS.
Ministerio de Desarrollo Económico. RAS 2000. (s.f.). Reglamento Técnico del Sector de Agua
Potable. Colombia.
Romero R., J. (2005). Tratamiento de aguas residuales (Primera reimpresión ed.). Bogotá: Escuela
Colombiana de Ingeniería.
Video
biología
de
las
aguas
residuales,
http://www.youtube.com/watch?v=CexITI7JCPw

recuperado

el

12/08/2012

de

Capítulo 3 criterios de selección para el tratamiento de las aguas residuales

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (19)

Similaire à Capítulo 3 criterios de selección para el tratamiento de las aguas residuales

Similaire à Capítulo 3 criterios de selección para el tratamiento de las aguas residuales (20)

Plus de Caro Diaz

Plus de Caro Diaz (16)

Capítulo 3 criterios de selección para el tratamiento de las aguas residuales