Lodos activados – parámetros de control
En el proceso de lodos activados, se utilizan tres parámetros de control principales: la relación F:M (proporción de alimentos: microorganismos), CRT (tiempo de residencia celular) y el flujo del (Flujo de lodos activados de retorno).
El ajuste de estos tres parámetros controla todo el proceso. La explicación de cada uno de ellos se da a continuación.
LA RELACIÓN ALIMENTOS:MICROORGANISMOS (F:M)
La relación F:M es uno de los parámetros clave del proceso de lodos activados. La carga orgánica (alimento para las bacterias) debe equilibrarse con la cantidad de microorganismos en el tanque de aeración para mantener el equilibrio en el sistema.
Tanto F como M tienen unidades de masa.
F = DBO del flujo del entrada X el caudal del flujo de entrada
M = MLVSS x Volumen del tanque de aeración
Como el operador de la planta no puede controlar la DBO en el flujo de entrada, la relación F: M se usa para determinar el nivel MLVSS deseado.
Ejemplo:
Volumen del tanque de aireación: 500 m3
DBO del afluente: 350 ppm
Caudal del afluente: 300 m3 / día.
Relación F:M deseada: 0.3
¿Cuál es el MLVSS (mg/L) que debe mantenerse?
Solución:
F = DBO x Caudal del afluente= 350 ppm x 300 m3 / día = 350 x 300/1000 = 105 kg / día.
F: M = 0.3
M = 105 / 0.3 = 350 kg.
MLVSS = M / Tanque de aireación = 350 kg / 500 m3 = 0.7 kg / m3 = 700 mg / L.
Las relaciones F: M deseadas comunes en varias configuraciones del proceso de lodos activados:
Aireación extendida: 0.05 <F / M <0.15
Sistema de lodo activado convencional: 0.2 <F / M <0.4
Mezcla completa 0.2 <F / M <0.6
Sistemas de alta tasa: 0.4 <F / M <1.5
TIEMPO DE RETENCIÓN CELULAR (TRC)
El tiempo de retención celular es el número de días que las bacterias o la masa de bacterias permanecen en el tren de tratamiento secundario. El TRC está controlado por la cantidad de purga de lodos activados.
TRC = MLVSS (en kg en el tanque de aireación) / WAS VSS (expresado en kg/día).
Donde WAS VSS es la concentración de los sólidos suspendidos volátiles en los lodos activados de purga.
Por ejemplo:
MLVSS = 3,500 mg / L
Volumen del tanque de aireación = 2,000 m3
WAS VSS = 6,000 mg / L
El flujo de los lodos de purga es de 250 m3 por día.
TRC = ?
MLVSS en kg = 3,500 (mg / L) X 2000 (m3) / 1,000 = 7,000 kg
WAS VSS en kg = 6,000 (mg / L) X 250 (m3 / día) / 1,000 = 1,500 kg / día
TRC = 7,000 / 1,500 = 4.7 días.
Ecuaciones y parámetros adicionales están siendo utilizados por diferentes ingenieros y operadores de plantas para obtener una indicación de la edad del lodo. Por ejemplo, TRS (Tiempo de retención de sólidos) y MCRT (Tiempo medio de retención celular).
El TRC «correcto» se determina mediante el monitoreo de la calidad del efluente y también puede variar estacionalmente.
El TRC es un parámetro de control. El control del TRC se realiza ajustando el caudal de la purga de lodos.
Por ejemplo:
El TRC deseado es de 4 días.
MLVSS en kg = 2,000 kg
RAS VSS = 7,000 mg / L = 7,000 g / m3 (Tenga en cuenta que la concentración en mg/L de RAS VSS es igual a la concentración de WAS VSS …).
Hay que calcular Qw, el caudal requerido de purga de lodos.
Solución:
WAS VSS (kg) = MLVSS (en kg) / TRC= 2,000 / 4 = 500 kg / día
Qw = 500 (kg / día) x 1,000 (g / kg) / 7,000 (g / m3) = 71.4 m3 / día
EL CAUDAL DE LOS LODOS ACTIVADOS DE RECIRCULACIÓN (RAS)
Este es la tasa de flujo en el que una parte de los lodos activados se devuelve al tanque de aireación para mantener el nivel de microorganismos.
Flujo de RAS = Q x [MLSS / (RAS SS – MLSS)]
Dónde
Q – el caudal del afluente (aguas residuales que ingresan a la planta)
RAS SS – concentración de sólidos suspendidos en los lodos activados de recirculación
Por ejemplo:
Q = 5,000 m3 / día
MLSS = 650 mg / L
RAS SS = 7,000 mg / L
Caudal del RAS = 5,000 x [650 / (7,000 – 650)] = 511 m3 / día
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