Nitrificación - Desnitrificación


Cálculo de la edad del fango necesaria para nitrificación
Edad del fango necesaria para nitrificar según la normativa alemana (ATV 131)
La ecuación que define el proceso de nitrificación, según Van Haandel, Dold y Marais, de la Universidad de Cape Town (Sudáfrica) es la siguiente:
(1-fx)=S((bnT+1/E)/munT)
S= Factor de seguridad 2,000
bnT= Coeficiente de decrecimiento de las bacterias nitrificantes para respiración endógena
bnT=,04*1,029^(T-20)
T=Temperatura T ºC 17,000
bnT d-1 0,037
munT= Coeficiente de crecimiento de las bacterias nitrificantes
munT=mu(20)*1,123^(T-20) munT d-1 0,282
mu(20), toma el valor de 0,5 en condiciones normales y 0,4 en condiciones más desfavorables
mu(20) d-1 0,400
fx= Fracción de los MLSS residentes en la zona anóxica 0,150
Edad del fango necesaria para nitrificar E d 12,001
Edad del fango de proyecto E d 12,722
La expresión  que da la máxima concentración de N como nitrato, que puede desnitrificarse en la zona
anóxica prevista es, según Van Haandel, Dold y Marais:
Dc=Sbi*((fbs*(1-P*Y))/2,86+Y*E*k2*fx/(1+bnT*E)) mg/l 40,654
Sbi= Concentración de DQO biodegradable en el efluente mg/l 884,620
fbs= Relación entre la DQO rapidamente biodegradable i la DQO biodegradable 0,240
( 0,33 para agua decantada y 0,24 para no decantada)
P= Relación DQO/VSS de la masa de fangos 1,480
Y= Coeficiente de crecimiento de  las bacterias heterótrofas 0,450
k2= Coeficiente de desnitrificación (0,1*1,08^(T-20) mg N-NO3H/mg VASS/d) 0,079
bhT= Coeficiente de decrecimiento de las bacterias heterótrofas
(bhT= 0,24*1,029^(T-20)) d-1 0,220
Siempre hay una concentración de nitrógeno amoniacal que no se nitrifica, saliendo con el efluente.
Siguiendo con la experiencia de la Universidad de Cape Town, esta concentración viene dada por la
expresión:
Na= (knT*(bnT+1/E))/(munT*(1-fx)-(bnT+1/E)) mg/l 0,653
knT= Coeficiente de saturación para nitrificación (knT=1,123^(T-20)) mg NH3/l 0,706
Cantidad total de NTK mg/l 46,990
Cantidad de N-NO3 de entrada mg/l 0,000
5% N orgánico insoluble (decantable) mg/l 2,350
2% N orgánico soluble no biodegradable mg/l 0,940
2% N orgánico soluble biodegradable, no amonizable mg/l 0,940
Cantidad de nitrógeno que se elimina formando parte de los fangos biológicos en exceso
Aproximadamente el 5% de la materia volatil de los fangos en exceso
Ef= 1/((1,2*Cm^1,23+0,5*(B1-0,6)*Cm)*R/100) d 12,722
B1=SS/DBO5 en la entrada al reactor biológico 1,040
R= Rendimiento del reactor biológico % 94,271
Carga másica resultante d-1 0,091
Fangos en exceso resultantes
Fe=DBO5 entrada/(Cm*E) kg/d 2.063,385
DBO5 entrada kg/d 2.400,000
Fracción de sólidos volátiles en los fangos % 70,000
Cantidad de nitrogeno eliminado por kg de fango en exceso kg/d 72,218
Caudal diario m3/d 5.500,000
Cantidad de nitrogeno eliminado por kg de fango en exceso mg/l 13,131
NTK en el efluente = Na+N1+N2 mg/l 2,532
N-NTk que puede oxidarse
N-NTkox=NTk-N1-N2-N3-Na mg/l 28,978
N-NTkox a desnitrificar para obtener en el efluente un N-NTk< mg/l 15,000
N-NTkox a desnitrificar mg/l 16,510
El N-NTkox que puede desnitrificarse es:
Qrec/(Qmed+Qrec)*NTkox
Porcentage de recirculación Tanto por uno 3,000
N-NTk que puede desnitrificarse Tanto por uno 0,750
N-NTk que puede desnitrificarse mg/l 30,490
NT a la salida mg/l 2,532

 

Nota: En amarillo están los datos orientativos correspondientes a una depuradora de 40000 habitantes equivalentes

 
 
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