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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA HIDRAULICA CURSO:TRATAMIENTO Y REUTILIZACION DE AGUAS RESIDUALES.

TEMA: REACTORES DE LECHO EXPANDIDO, REACTOR UASB, ASPECTOSIMPORTANTES DEL S.T.A.R. DOCENTE: Ing. JOSE LONGA ALVARES.ALUMNA: GUTIERREZ SANCHEZ, TAUNY D.

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REACTORES DE LECHO EXPANDIDO Y REACTORES U

INTRODUCCION• En nue !"# $%&e'#' #%!u#( e un &)*e"#!&+$ "e !#u"#" (# %#(&'#' 'e( #gu# u #'# 'e %

(# &n'u !"&# , *#"# (# *"$!e%%&-n 'e( )e'&$ #) &en!e. T$'# (# *$ & &(&'#'e *#"!"#!#)&en!$ e%$n-)&%$ *"/%!&%$ 'e en e" %$n &'e"#'$ , en *#"!&%u(#" ($ &$(-g&%$ , *$" (# %#*#%&'#' 'e &$'eg"#'#" ($ %$)*ue !$ %$n!#)&n#n!e # &en%&(($ . Den!"$ 'e e(($ , e( !"#!#)&en!$ #n#e"$ &$ e e( )/ +en!#0$ $. De &'$ # u %#*'eg"#'#" %&e"!$ %$)*ue !$ !-1&%$ , # 2 %$)$ %$n!#)&n#n!e $"g/n&%$ %$)u"e &'u#(e &n'u !"&#(e , (# &$!e%n$($g2# #n#e"$ &# 3# #+#n4#'$ # n&+e(e e(e+#'$ e 3# e !# (e%&'$ %$)$ un# $*%&-n +&# (e en e( !"#!#)&en!$ "e !#u"#%&-n 'e )u%3$(# &n'u !"&# . E( !"#!#)&en!$ #n#e"$ &$ 'e #gu# "e &'u#(e %$n n&+e(e 'e %)e'&#n$ #(!$ , e en e( *"e en!e #%e*!#'# %$)$ un# !e%n$($g2# *"$ #'#.

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OBJETIVOS

• E1*(&%#" e( 5un%&$n#)&en!$, e( '& e6$, u +en!#0# 'e un "e#%!$" 'e (e%3$e1*#n'&'$.

• E1*(&%#" 7ue e un "e#%!$" UASB.• In'&%#" 5un%&$n#)&en!$ '& e6$ 'e( "e#%!$" UASB.•

Re #(!#" ($ # *e%!$ )/ &)*$"!#n!e .

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REACTORES DE LECHO EXPAN• L$ "e#%!$"e 'e (e%3$ 5(u&'&4#'$ $n "e#%!$"e

!"&5/ &%$ g# 8(27u&'$ -(&'$, 5$")#'$ *$" un (e%3$'e *#"!2%u(# 'e *e7ue6$ !#)#6$ $ "e (# 7ue e)#n!&ene #'3e"&'# (# &$)# # # !"#+9 'e( %u#(%&"%u(# un 5(u&'$ %$n un# +e($%&'#' ($u5&%&en!e)en!e e(e+#'# %$)$ *#"# *"$+$%#" (#5(u&'&4#%&-n 'e( (e%3$, !#( %$)$ )ue !"# e(e 7ue)# 'e (# 5&gu"# . P#"# ($g"#" e !# #(!#+e($%&'#'e 'e 5(u0$, ue(e e" ne%e #"&$"e%&"%u(#" *#"!e 'e( e5(uen!e. En e !$ "e#%!$"e ,(# )# $" *#"!e 'e (# &$)# # e en%uen!"##'3e"&'#, &en'$ )u *e7ue6# (# 5"#%%&-n 7ue een%uen!"# en u *en &-n.

FIGURA 1.ESQUEREACTOR ANAEROB

FLUIDIZADO

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L# %$""&en!e (27u&'# 5$")#'# *$" (# "e%&"%u(#%&-n (# #(&)en!#%&-n # !"#!#" en*$" (# *#"!e &n5e"&$" 'e( "e#%!$". E( %$""e%!$ '& e6$ 'e( & !e)# 'e '& !"& u%&-n 'e(&n5(uen!e e un # *e%!$ e1!"e)#'#)en!e &)*$"!#n!e *#"# ($ "e#%!$"e #n#e"$ &$'e (e%3$ 5(u&'&4#'$, ((#)#'$ RAL; 'e 5$")# # "e+&#'#. E( g# *"$'u%&'$ <CH= >CO?@ e( e5(uen!e !"#!#'$ # #n'$n#n e( & !e)# *$" (# *#"!e u*e"&$". Pue'e"e u(!#" %$n+en&en!e &n !#(#" & !e)# 'e e*#"#%&-n g# 8 -(&'$8(27u&'$. <IZA, @• D&+e" $ #u!$"e 3#n "e#(&4#'$ e !u'&$ %$)*#"#!&+$ en!"e e( 5un%&$n#)&en!$ 'e

($ RAL; $!"$ '& e6$ 'e "e#%!$"e , 'e)$ !"#n'$ (# )# $" e5e%!&+&'#' 'e ($*"&)e"$ *#"# e( !"#!#)&en!$ 'e un )& )$ e5(uen!e. <;#"3#n, @, #( e !u'&#"&)u(!/ne#)en!e (e%3$ 5(u&'&4#'$ , 5&(!"$ #n#e"$ &$ "e#%!$"e 'e (e%3$ enu *en &-n, #(&)en!#'$ %$n un #gu# &n!9!&%# # # e 'e g(u%$ #, $ e"+#"$n 7ue($ "e#%!$"e 'e (e%3$ 5(u&'&4#'$ e"#n ($ 7ue )en$ e +e2#n #5e%!#'$ *$"&n!e""u*%&$ne %$n'&%&$ne #'+e" # 'e $*e"#%&-n.

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• P9"e4 e! #(. < @, !"# #0#n'$ %$n 5&(!"$ #n#e"$ &$ (e%3$5(u&'&4#'$ 7ue $*e"# #n %$n #gu# "e &'u#( *"$%e'en!e 'e'e !&(e"2# , ((eg#"$n # (# %$n%(u &-n 'e 7ue (# !e%n$($g2# 'e( (e%3$5(u&'&4#'$ e (# 7ue *e")&!e !"# #0#" # ($ )/ #(!$ +#($"e 'e%#"g# $"g/n&%#, e e *e%&#()en!e e5e%!&+# *#"# e( !"#!#)&en!$ 'e

#gu# %$n %$)*ue !$ "e%#(%&!"#n!e #'e)/ 5#+$"e%e, )/ 7uen&ngun# $!"#, e( !"#n *$"!e 'e %9(u(# )&%"$ &#n# 'e( (27u&'$ # (#u*e"5&%&e 'e( $*$"!e, &n%"e)en!#n'$ e( %$n!#%!$ en!"e ($)&%"$$"g#n& )$ e( u !"#!$.

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• . En (# T# (# I e "e u)en 'e 5$")# %$)*#"#!&+# (# %#"#%!e"2 !&%#'e '& e6$ $*e"#%&-n 'e '& !&n!$ !&*$ 'e "e#%!$"e . E( *"&n%&*#(&n%$n+en&en!e 'e( (e%3$ 5(u&'&4#'$ e e( %$n u)$ 'e ene"g2# 'e$) e$, '#'$ 7ue gene"#()en!e e ne%e #"&$ $*e"#" %$n g"#n'e"e(#%&$ne 'e "e%&"%u(#%&-n *#"# #(%#n4#" +e($%&'#'e u*e"5&

($ u5&%&en!e)en!e e(e+#'# %$)$ *#"# )#n!ene" (# *#"!2%u(#u *en'&'# . S&n e) #"g$, (# %#2'# 'e *"e &-n 7ue e *"$'u%e ene( (e%3$ e #0# %$)*#"#'# %$n $!"$ !&*$ 'e "e#%!$"e %$)$ *ue'ee" e( (e%3$ 5&0$, *$" ($ 7ue e !$ %$ !e 'e $) e$ $n"e(#!&+#)en!e )/ "e'u%&'$ .

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L# *#"!2%u(# 7ue 5$")#ne( (e%3$ 5(u&'&4#'$ !&enenun %$)*$"!#)&en!$!2*&%#)en!e n$e !#%&$n#"&$. A( #""#n%#" e("e#%!$", e( (e%3$ e !/5$")#'$ *$" *#"!2%u(# 'e)#!e"&#( &ne"!e, %$n

%#"#%!e"2 !&%#52 &%$7u2)&%#e(e%%&$n# (e *$" e('& e6#'$".

A )e'&'# 7ue ($)&%"$$"g#n& )$ e#'3&e"en # (# u*e"5&%&e, (#'en &'#', !#)#6$ 5$")#'e (# &$*#"!2%u(#e+$(u%&$n#, $ (&g#n'$ #)$'&5&%#" (# %$n'&%&$ne'e $*e"#%&-n. P$" $!"#

*#"!e, en (# 5# e 'e#""#n7ue, e( "e#%!$" e un& !e)# &5/ &%$ -(&'$8(27u&'$. A )e'&'# 7ue e'e #""$((# (# #%!&+&'#')&%"$ &#n# en e( (e%3$, e*"$'u%e g# , 'e 5$")# 7ueun "e#%!$" )#'u"$ e un& !e)# !"&5/ &%$ -(&'$8(27u&'$8g#

D#'$ +#"&# ((# %#"#'e ($ '& e6$ (e%3$ *"/%!&%<IZA,

DISEÑO DE LECHOS FLUID

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Re%$)&en'# ($ &gu&en!e *# $ en e( '& e6$ 'e e !$ '&ge !$"e

• Se(e%%&-n 'e( )#!e"&#($*$"!e 'e u%#"#%!e"2 !&%# 52 &%#

<!#)#6$, 5$")#,'en &'#', 'u"e4#,/"e# e *e%25&%# "ug$ &'#'@ 7u2)&%#<%#"/%!e" &ne"!e,*"$*&e'#'e 'e#' $"%&-n@.

• E(e%%&-n 'e (#e1*#n &-n %/(%u($'e (# +e($%&'#'

u*e"5&%&#( 'e((27u&'$.

• D&)en(e%3$ <#(!u"#@

& !e)#

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• E+#(u#%&-n 'e ($e5e%!$ %#u #'$ *$"e( %"e%&)&en!$ 'e (#&$*e(2%u(#.

• E5e%!$ 'e (#*"$'u%%&-n 'e &$g/ .

• L# 5(u&*#"!2%$%u""e+e($%&5(u&'$ '%"2!&%'e*en'&e'en &'#' *#"!2%*9"'&'#

e( &n!e

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• L# *9"'&'# 'e*"e &-n en un "e#%!$"'e (e%3$ 5(u&'&4#'$ue(en 'e %"& &" e #

*#"!&" 'e (# e%u#%&-n'e C#")#n8 $4en .D&%3# e%u#%&-n "e%$ge(# "e(#%&-n (&ne#( 7uee e !# (e%e en!"e (#*9"'&'# 'e *"e &-n (#+e($%&'#' 'e( 5(u&'$# %en'en!e.

• L# 5(u&'&4#%&-n e&n&%&#"/ %u#n'$ (#%#2'# 'e *"e &-n 'e(5(u&'$ # !"#+9 'e(

(e%3$ e# &gu#( #( *e $#*#"en!e 'e( )& )$*$" un&'#' 'e /"e#:

Donde: el subíndlas condiciones mínima; ∆Pmf espresión en esas cola porosidad del represen!an las denpar!ícula respec!i#amen!e"

del lecho en es!as c

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&'()*+ ,% -+'D+ D. P*./'01 .1 .2 2.-$0&*.13. + 2+ 4.20-'D+D /)P.*&'-'+2%

+l analizar la 56ura ," secaída de presión del lechapro7imadamen!e cons!8ue se #encen las fuerzadel lecho 59o pun!o - " lu6ar el !ranspor!e de sócuando la #elocidad ascesuperior a la #elocidad dsedimen!ación libre de lse produce el !ranspor!e

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• L# *9"'&'# 'e *"e &-n 'e( (e%3$ en e( !"#)$ %$n !#n!e 'e5(u&'&4#%&-n e"/:

Dónde: ε es la porosidad del lecho en es!a si!uaci

2a #elocidad mínima para uidización umf pueser de5nida por las ecuaciones para pérdidas depresión enunciadas por 2e#enspiel =>?@ suesi!uarse" normalmen!e" en!re =A ,A mBh% .n56ura ," correspondería a la in!ersección en!re lrec!as +C D.% .n realidad" es!e !érmino deuidización mínima sólo !endría sen!ido si laspar!ículas del reac!or fueran uniformes i6ualna!uraleza" forma !ama o se lle#ara a cabo

-ual8uier e7pansión del lecho sepuede describir ma!em<!icamen!ecomo:

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2a uidización mínima siempre puedeser#ir de orien!ación de la #elocidadsuper5cial a la 8ue comienza el es!adouidizado% 0!ro par<me!ro 8ueaparece en el es!udio de la 56ura , esa8uella #elocidad a la 8ue el lechode9a de es!ar uidizado ocurre el!ranspor!e neum<!ico de laspar!ículas: la #elocidad de caída libreu! " 8ue se e7presa a !ra#és de lafórmula:

Dónde: u! puede ser de!erminada si se conocen eldi<me!ro de la par!ículadp su densidad" i6ualando la fuerza derozamien!o par!ículaB uido con el peso apardel sóF lido%-D es el coe5cien!e de arras!re de 1eG!on" 8uen6loba el efec!o de rozamien!o par!ículaB usu #alor depende del !ipo de u9o alrededor dpar!ícula%

.l !ipo de u9o es 6eneralmen!e de !ransicien!re laminar !urbulen!o ="> H *e! H IA

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• En e !e %# $, e( %$e5&%&en!e 'e "$4#)&en!$ e e1*"e # %$)$ un#5un%&-n *$!en%&#( 'e( n )e"$ 'e Re n$(' .

• P#"# *#"!2%u(# e 59"&%# , (& # "2g&'# e 3#n *"$*ue !$ (#&gu&en!e %$""e(#%&$ne :

Para sólidos recubier!os de una película #i#

comprobó 8ue es!e coe5cien!e debía se mapor lo 8ue se propusieron las correlaciones:

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• O!"# %#"#%!e"2 !&%# &)*$"!#n!e en e( '& e6$ 'e un (e%3$ 5(u&'&4#'$ e u e1**#"!&" 'e e((# e e !# (e%e e( !#)#6$ 'e( "e#%!$". L$ & !e)# 5(u'&4#'$ -(&'$8%#"#%!e"&4#n *$" un# e1*#n &-n "egu(#". De en e+&!#" e !#n!$ "e(#%&$nee(e+#'# 7ue &n%"e)en!en ($ %$ !e 'e $) e$, %$)$ +e($%&'#'e 'e)# &#'# #0#5#+$"e4%#n e( %3$7ue en!"e *#"!2%u(# %$n (# %$n &gu&en!e *9"'&'# 'e &$)## "# &-n F . L# e%u#%&-n )/ u!&(&4#'# *#"# 'e %"& &" e( e !#'$ 'e e1*#n &

5$")#'$ *$" *#"!2%u(# e 59"&%# 'e( )& )$ !#)#6$ e (# '#'# *$" R&%3#"' $n8Z# &:

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P$" #n/(& & '&)en &$n#(e $ !&ene 7ue, *#"#*#"!2%u(# e 59"&%# , e(2n'&%e 'e e1*#n &-n, n,'e (# e%u#%&-n 'eR&%3#"' $n8Z# &'e*en'e n&%# e1%(u &+#)en!e 'e(n )e"$ 'e Re n$(' 'e (# "e(#%&-n en!"e'&/)e!"$ :

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E( "e((en$ 'e un (e%3$ 5(u&'&4#'$ 'e e 'e"eun&" (# &gu&en!e %#"#%!e"2 !&%# :

DENSIDAD• Den &'#'e 'e $*$"!e )u #(!#

e !/n '&"e%!#)en!e "e(#%&$n#'#%$n un e(e+#'$ %$n u)$ene"g9!&%$. P#"# )&n&)&4#" ($"e7ue"&)&en!$ 'e +e($%&'#' 'e5(u&'&4#%&-n, %$n+&ene !"# #0#" %$n'en &'#'e #0# , *e"$ !en&en'$en %uen!# 7ue 'en &'#'e )u

#0# *ue'en '&5&%u(!#" e( %$n!"$('e( & !e)#. E %#"#%!e"2 !&%$ ene !e !&*$ 'e "e#%!$"e (#'e*en'en%&# 'e ($ %$e5&%&en!e 'e!"#n 5e"en%&# 'e )#!e"&# %$n (#'&5e"en%&# 'e 'en &'#'e 'e("e((en$ 'e( (27u&'$ 'e5(u&'&4#%&-n. De e e+&!#" e&e)*"e 7ue (# '&5u &-n $ (#!"#n 5e"en%&# 'e )#!e"&# e +e#n(&)&!#'#

TAMAÑO• P#"!2%u(# *e7ue6# $5"e%en )/

u*e"5&%&e *#"# (# #'3e &-n 'e)&%"$$"g#n& )$ %$n )en$"e%$ !e ene"g9!&%$ . En (# *"/%!&%#,($ '&/)e!"$ "e%$)en'#'$ e)ue+en en e( &n!e"+#($ , 8 ,)). T#)#6$ &n5e"&$"e %$n'u%en# (# 5$")#%&-n 'e &$*#"!2%u(#

e1%e &+#)en!e *e7ue6# '&52%&()en!e )#n&*u(# (e .

G• De e !en'e" e #

e 59"&%# . L%$)*$"!#)&en%$n "e *e%!$e 59"&%# e e)*(e#n'$ un 5'en$)&n#'$ e 5

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DUREZA

• L# *#"!2%u(# 'e "e((en$'e en e" ($u5&%&en!e)en!e"e & !en!e %$)$ *#"#$*$"!#" (# # "# &-n 528&%#, # 7ue #( e !#" en%$n!&nu$ )$+&)&en!$u5"en %$n !#n!e%$(& &$ne %$n (# $!"#*#"!2%u(# %$n (#*#"e'e 'e( *"$*&$"e#%!$".

RUGOSIDAD Y ÁREASUPERFICIAL

• E( $*$"!e 'e e*"$*$"%&$n#" un#u*e"5&%&e &""egu(#" 7ue*"$!e0# # (# &$)# # 'e (## "# &-n, #'e)/ 'e un#u*e"5&%&e e *e%25&%#)/1&)# *#"# (#%$($n&4#%&-n #%!e"&#n#.

• S$n e *e%&#()en!e#'e%u#'$ ($ )#!e"&#(e*$"$ $ %$n e !"u%!u"#&n!e"n# !#) &9n *$"$ #*$" (# g"#n u*e"5&%&e !&(7ue $5"e%en.

INERCCAPACID

• L# n#!u"#(*ue'e 5#+$#'3e &-n 'e)$(9%u(# e( *"$%e $*$ !e"&$" )&%"$$"g#

• e 'e e e(eg&7ue *e")&!#""#n7ue, 'e #""$((e u'e g"#n e !#"e u(!e e%$en 2 )& )$%$ !e 'e $*7ue '# (ug#*"e en!e e("e & !en%&52 &%$, 7

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VENTAJAS

L# #'3e &-n 'e ($ )&%"$$"g#n& )$ # (#*#"!2%u(# 'e( $*$"!e, %"e#n'$ # 2 ($ 7ue e%$n$%e %$n e( n$) "e 'e &$*e(2%u(#,*e")&!e #(%#n4#" %$n%en!"#%&$ne e(e+#'#'e &$)# # #%!&+# %$n (# %$n e%uen!e&n!en &5&%#%&-n 'e( *"$%e $ "e'u%%&-n 'e(+$(u)en 52 &%$ 'e "e#%!$".

L# +e($%&'#' 'e !"#n 5en!"e (# *#"!2%u(# %$)*#"#'# %$n $!"$ )

L# "e!en%&-n 'e (# &$)# # $ "e e( $*$"!ee+&!# 7ue 9 !# e# (#+#'# 5/%&()en!e 'e("e#%!$".

E ne%e #"&$ un )2n&$*e"#'$"e *#"# )#n!en($ 7ue n$ ((e+# # un# *e" $n#(.

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REACTOR UASB (UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE B(R#A#F#A!

.l proceso anaeróbico de u9o ascenden!e consis!e b<sicamde un !an8ue 'mhoJ" Kal re#ésK" presen!ando las c<mdecan!ación di6es!ión anaeróbica superpues!as% .n es!e di6e7is!en , zonas bien de5nidas%2as zonas son: L Mona de lecho de lodos" en la cual se concenmicroor6anismos 8ue #an a biode6radar el ma!erial orpresen!e en el a6ua residual a !ra!ar%L Mona donde se encuen!ran dispersos los microor6anismolar6o del )+/C%L Mona de separación 6as F lí8uido N sólido

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E( %$n%e*!$ 'e("e#%!$" UASB %$n !#'e un "e%&*&en!e en e(

7ue e( #gu# "e &'u#(5(u e 3#%&# #""& # #!"#+9 'e un (e%3$ 'e($'$ #n#e"- &%$%$)*ue !$ 'e #u!$8&n)$+&(&4#'#%$)un&'#'e

)&%"$ &#n# .

E( #gu# "e &'u#( e#(&)en!# en e( 5$n'$'e( "e#%!$" # !"#+9

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ETAPAS

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;UNCIONAMIENTO

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DEPURACION BIOLOGICA ANAEROBICA

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VENTAJAS

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DESVENTAJAS

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CONCLUSIONES

•

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CONSLUSIONES

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GRACIAS