Implementación del modelo de lodos activados NO1 usando diagramas de bloques y validación con un reactor biológico de lodos activos mezcla completa a escala piloto

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Título : Implementación del modelo de lodos activados NO1 usando diagramas de bloques y validación con un reactor biológico de lodos activos mezcla completa a escala piloto
Autor : Quintuña Taco, Henry Stalyn
Tigse Tuqueres, Edwin Andrés
Director de Tesis: Mollocana Lara, Juan Gabriel
Resumen traducido: WWTP (wastewater plant) simulation programs are a very important tool for evaluating their behavior and effectiveness. For this work, the MatLab software and its Simulink tool were used, which allows solving differential equations using block diagrams. A system of 13 differential equations corresponding to Activated Sludge Model No. 1 (ASM1) was solved, which represents the dynamics of the activated sludge process within a reactor, this model needs some variables that were determined by sampling and analysis tests in a pilot scale reactor, which are: Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Suspended Volatile Solids (SSV), Total Suspended Solids (TSS), Kjeldahl nitrogen, nitrites and nitrates. To validate the model developed in Simulink, a discontinuous stirred tank reactor was built where the activated sludge process will be carried out for the treatment of residual water. When taking samples, first the pH was stabilized, then daily samples were taken to measure the variables of the ASM1 model; With these results, the data generated in the simulations were compared using the coefficient of determination R2. In most of the variables analyzed there was a favorable relationship between the simulated data and the data obtained by samples, the COD had a relation of 97%, the soluble COD 99%, Ammonia nitrogen 89%, the Kjeldahl nitrogen 44%, this shows the high degree of similarity in these variables, except in volatile suspended solids where the degree of relationship was only 4% and a relationship was found between some default values and this error.
Resumen : Los programas de simulación de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) son herramientas muy importantes para la evaluación de su comportamiento y su eficacia. Para este trabajo se utilizó el software MatLab y su herramienta Simulink que permite resolver ecuaciones diferenciales mediante diagramas de bloques. Se resolvió un sistema de 13 ecuaciones diferenciales correspondientes al Modelo de Lodos Activados No. 1 (ASM1; Activated Sludge Model) que representa la dinámica del proceso de lodos activados dentro de un reactor, este modelo necesita algunas variables que se determinaron mediante muestreos y análisis de laboratorio en un reactor a escala piloto, las cuales son: Demanda Química de Oxígeno (DQO), Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV), Sólidos Suspendidos Totales (SST), nitrógeno Kjeldahl, nitritos y nitratos. Para validar el modelo desarrollado en Simulink se construyó un reactor biológico de mezcla completa discontinuo donde se llevará a cabo el proceso de lodos activados para la depuración del agua residual. En la toma de muestras, primero se estabilizó el pH haciéndolo neutro, luego se tomó muestras diarias para la medición de las variables del modelo ASM1; con esos resultados se compararon los datos generados en las simulaciones usando el coeficiente de determinación R 2 . En la mayoría de las variables analizadas hubo una relación favorable entre los datos simulados y los datos obtenidos por muestras, la DQO tuvo una relación de 97%, la DQO soluble 99%, Nitrógeno amoniacal 89%, el nitrógeno Kjeldahl 44%, esto demuestra el alto grado de similitud en estas variables, la excepto en los sólidos suspendidos volátiles en donde el grado de relación fue de apenas el 4% y se encontró relación entre algunos valores por defecto y este error.
Palabras clave : INGENIERÍA AMBIENTAL
DISEÑO EN INGENIERÍA
INGENIERÍA DE PROTOTIPOS
LODOS ACTIVADOS
TRATAMIENTO BIOLÓGICO
Fecha de publicación : mar-2021
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19927
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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