Evaluación del comportamiento hidrodinámico como herramienta para optimización de reactores anaerobios de crecimiento en medio fijo



Título del documento: Evaluación del comportamiento hidrodinámico como herramienta para optimización de reactores anaerobios de crecimiento en medio fijo
Revista: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000316892
ISSN: 0120-6230
Autors: 1
Institucions: 1Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, Cali, Valle del Cauca. Colombia
Any:
Període: Sep
Número: 45
Paginació: 27-40
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español Las condiciones de flujo no ideal en los reactores afectan su desempeño; las causas comunes son cortos circuitos, zonas muertas y recirculación interna por corrientes cinéticas y/o de densidad. En este estudio se optimizó el diseño de un filtro anaerobio a escala real que trata las aguas residuales del proceso de extracción de almidón de yuca, el cual presentaba problemas de represamiento y bajas eficiencias de remoción. La evaluación del comportamiento hidrodinámico inicial mostró la presencia de flujo dual (32% flujo pistón - FP y 37% mezcla completa - CM), zonas muertas (20%) y ausencia de cortos circuitos; adicionalmente, la modelación del reactor indicó un grado de dispersión elevado y un comportamiento tendiente a un reactor CM en serie de dos unidades. Con base en estos resultados, se implementaron dos modificaciones en el diseño del reactor: falso fondo y tubería perforada para evacuación de biogás, las cuales permitieron incrementar la fracción de FP (44%), reducir la fracción de zonas muertas (15%), disminuir el Índice de Dispersión (ID) e incrementar la tendencia del reactor a un CM en serie de tres unidades, lo que aumentó el tiempo de retención hidráulico (TRH) real de 9,6 a 10,2 horas (TRH teórico 12 horas) y las eficiencias teóricas de remoción de 73 a 78%
Resumen en inglés The conditions of the non-ideal flow in reactors affect their performance; the common causes are short circuits, dead zones and internal recirculation by kinetics and/or density stream. In this study, the design of an anaerobic filter at full scale that treats cassava starch wastewater was optimized. It presented halt damming problems and low removal efficiencies. The initial hydrodynamic behavior showed the presence of dual flow (32% plug flow - PF and 37% mixed flow -MF), dead zones (20%) and absence of short circuits; additionally the modelling reactor indicated a high dispersion degree and tendency to a mixed reactor in series of two units. Based on these results, the following two modifications were implemented in the reactor design: false bottom and perforated pipe for biogas evacuation. This allowed to increase the PF fraction (44%), reduce the dead zones fraction (15%), decrease the dispersion index (DI) and increase the tendency of the reactor to MF in series of three units, which improved the real hydraulic retention time (HRT) from 9.6 to 10.2 h (HRT theoric 12 hours) and the theoric removal efficiencies from 73 to 78%
Disciplines Ingeniería
Paraules clau: Ingeniería hidráulica,
Ingeniería mecánica,
Filtros anaeróbicos,
Hidrodinámica,
Reactores,
Aguas residuales,
Dispersión axial
Keyword: Engineering,
Hydraulic engineering,
Mechanical engineering,
Anaerobic filters,
Hydrodynamics,
Reactors,
Waste water,
Axial dispersion
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