CALCULO Y DIMENCIONAMIENTO DE UN REACTOR UASB.
Afluente con desechos organicos de una fibra con:
DATOS :
DQO = 1600 mg/L.
65 % de la DQO
Q promedio = 680 m3/d = 28.5 m3/hora = 0.0079 m3/seg.
SST del enfluente son iguales o menores que = 60 mg/L.
Temperatura = 18 °C.
la proporcion de SST nos indica que el aflluente no necesita un tratamiento previo de remocion o que ya fue sometido al mismo. El reactor UASB puede trabajar con una concentracion de SST de hasta 500 mg /l por tal motivo no es necesario diseñar un presidimentador.
Según estudios e investigacion acerca del tema el funcionamiento optimo de los reactores UASB se da en temperatura en el rango 20 - 30 °C, por lo tanto para este caso un reactor UASB no brindara el porcentaje de remocion deseado, sin embargo para efectos del ejercicio planteado se asumira una nueva temperatura de 20 °C.
Dado que el valor de la DQO esta muy por debajo de 5000 mg/l el reactor se diseña según el criterio de TRH.
Como se ha estimado que la temperatura de diseño es de 20 °C seria la mas extrema para el caso aumentando significativamente los TRH, entonces según las recomendaciones de la tabla, para efectos de diseño, se
utilizo un:
TRH = 12 h.
CALCULO DE LAS DIMENCIONES DEL REACTOR El siguiente paso es calcular el volumen del reactor.
342 m3
la profundidad del reactor se calcula teniendo en cuenta que la velocidad de necesario del flujo no debe ser lo cual se decidio utilizar:
0.5 m/h.
DBO5 =
mayor a 1.0 m/h para evitar excesivas turbulencias y para garantizar un buen cintacto (van haandel 1998). Por
con lo anterior la profundidad del reactor seria:
6 mts.
ahora se efectua el calculo del area del reactor:
57 m2
7.6 m con lo cual el area real del reactor es de: 57.76 m2 como la DQO < 3000 mg/l entonces la profundidad de la zona de lodos va aser de3 mts
el caudal afluente se distribuira lo mas homogeneamente posible en el area del fondo del reactor para evitar zonas muertas y lograr asi la mayor eficiencia posible, de acuerdo con esto se decidio una cuadricula en el que habra 9 puntos equidistante entre si 1.26 mts uno del otro
una tuberia conducira el A.R. a una caja distribuidora de donde saldran los 9 tubos secundarios que iran hasta el fondo de la estructura en los puntos mencionados:
para calcular el diametro de dicha tuberia se utilizo una velocidad que según lo estudios previos no deben ser mayor de 0.3 mts/seg.
A = 0.026 m2 entonces el diametro comercial = 8"
el tanque del reactor se construira en concreto reforzado de 300 psi con un espesor igual para las paredes y el fondo, de 0.3 m y se asumira un borde libre de 0.4 m
las campanas estaran ubicadas a lo largo del reactor asi que su longitud sera de 6 mts el angulo de inclinacion de las superficies: θ = 60
la velocidad maxima de flujo en las arberturas, según las recomendaciones, no debe ser superior a 6 m/h asi que para el diseño se asume :
V = 4 m/h
CALCULO DE LAS ABERTURAS PARA DOS DEFLECTORES.
A = 7.125 m2
se calcula el ancho de traslapo para cada deflector:
se a conciderado un modulo cuadrado de L =
0.59 mts
como se ha venido trabajando con el tiempo de retencion promedio, para este caso la recomendación es que la carga sueperficial es de 0.8 m/h
entonces la superficie de contacto sera:
35.625 m2
se calcula el ancho de la superficie humeda del sedimentador 4.6875 mts.
se calcula las dimeciones de la campana asumiendo una altura de 1.5 mts.
se calcula en ancho real de cada superficie SENO (60) = 0.866
Z = 1.73 mts.
