Diseño de un sistema de aireación para una planta de lodos activados en zona franca Mamonal

Abstract

En esta investigación se propone la modificación del sistema de aireación en el reactor biológico de la planta de lodos activados de ZoFranca-mamonal ubicada en la ciudad de Cartagena. Esta planta actualmente no cuenta con un sistema de aireación que permita llevar a cabo el proceso de digestión aerobia por parte de los microorganismos del reactor, dando como resultado el vertido de altos caudales de agua contaminados sobre los cuerpos de aguas de Cartagena y la destrucción continua de los ecosistemas aledaños. A la luz de esta creciente problemática se propuso diseñar y optimizar el sistema de aireación del sistema de lodos activados. El sistema de aireación propuesto consiste en una serie de difusores tipo domo, dispuestos en malla en el fondo del reactor y a lo largo de una tubería de acero inoxidable, capaz de transferir el flujo a través de burbujas finas según los requerimientos del proceso. Uno de los objetivos para este diseño de difusores, consiste en aumentar la transferencia de oxígeno en los afluentes tratados en el sistema de lodos activados, de la mano de la variación del caudal de aire, como parámetros fundamentales en el proceso de transferencia de masa y optimizando al mismo tiempo su valor a través de un análisis de sensibilidad con los parámetros más importantes del proceso. A partir de los resultados arrojados por los análisis de sensibilidad y optimización del caudal de aire, se demostró que la tasa de transferencia de oxígeno a la fase líquida, se maximiza para pequeños valores del caudal y que se vuelve más pequeña a medida que el caudal aumenta en el proceso. Por lo tanto la mejor elección que se pudo hacer para el valor del caudal fue el mínimo requerido por el proceso, para evitar de esta manera los gastos energéticos innecesarios y permitir de esta manera no solo la optimización del proceso, sino que también una correcta puesta en marcha que solucione los problemas de contaminación sobre los ecosistemas aledaños