Diseño de un reactor de ozonación para la eliminación de contaminantes emergentes en la planta de tratamiento de aguas residuales de Sede Occidente de la Universidad de Costa Rica, utilizando simulación CFD
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2023
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Resumen
El presente proyecto tuvo como objetivo principal diseñar un reactor de ozonación para la eliminación de contaminantes emergentes en la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de la Sede Occidente de la Universidad de Costa Rica, utilizando simulación CFD. Se realizó una visita a la PTAR en estudio con el fin de describir e identificar las operaciones unitarias del proceso. La caracterización de las aguas residuales se realizó con base a los reportes operacionales disponibles y a la información propor- cionada por el Centro de Investigación de Contaminación Ambiental (CICA). Se detectaron 22 contaminantes emergentes de los cuales 16 se encontraban a distintas concentraciones tanto a la entrada como a la salida del sistema. Una vez que las necesidades de tratamiento fueron establecidas, se procedió a di- señar un sistema de reacción con el fin de descomponer los contaminantes emergentes presentes en las aguas residuales. Debido a su alto poder de oxidación y corto tiempo de reacción requerido se seleccionó la ozonación como método de descomposición. Se definió un sistema de reacción que consta de dos etapas, donde inicialmente se emplea un mezclador estático para saturar el agua del efluente con ozono y de ahí procede a un reactor con tres cámaras de contacto. Se seleccionó un mezclador estático de la marca KOMAX Systems, con cuatro elementos, un diámetro de 0.038 m y una longitud de 0.333 m. Por otro lado, para el diseño del reactor se consideraron parámetros físicos y cinéticos de los cuatro con- taminantes emergentes presentes con mayor concentración (acetaminofen, cafeína, ibuprofeno y naproxeno), ozono, carga orgánica presente en el agua residual. Las constantes cinéticas de velocidad de reacción del ozono con la demanda rápida y descomposición del ozono en el agua residual de la PTAR en estudio se obtuvieron en el Laboratorio de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Costa Rica...
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2023
Palabras clave
AGUAS RESIDUALES, PLANTAS PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES - EVALUACION, PURIFICACION DE AGUAS RESIDUALES - OZONIZACION, SIMULACION POR COMPUTADORA, Universidad de Costa Rica