Evaluación de la eficiencia operativa en el diseño y uso de un reactor anaerobio híbrido para tratamiento de aguas residuales municipales

Responsable: Dr. Nabil Mobayed Khodr
nabil@uaq.mx

Colaborador(es): Jaime Horta Rangel

Registro: FIN-2003-09

Tipo de Investigación: Aplicada
 
Objetivo: Diseñar un sistema de alimentación de agua residual por toda la zona efectiva del reactor anaerobio híbrido, para asegurar un buen mezclado entre la materia orgánica y las bacterias, mediante el uso de modelos de simulación de flujo 3D que permitan evaluar su eficiencia hidráulica. Validar que el método de tratamiento anaerobio de aguas residuales domésticas (de origen municipal) puede ser adecuado para comunidades rurales, de acuerdo con el análisis comparativo costo - beneficio con otros sistemas de tratamiento.
 
Resumen: En el trabajo se estudiará la eficiencia asociada a la calidad del agua así como la influencia que tiene el diseño geométrico del reactor en la forma de distribución del flujo de alimento dentro de la cámara, pues se entiende que una entrada más homogénea del influente debe redundar en un mejor proceso de digestión de la materia orgánica. Para evaluar esta eficiencia hidráulica, se aplicarán modelos matemáticos que simulen flujo 3D con una distribución de inyectores similar al observado en los prototipos (con ayuda del programa ANSYS©) para obtener la distribución del campo de velocidades y presiones dentro del reactor. Se determina así el flujo másico que entrega cada inyector en función de su diámetro, disposición, longitud de tuberías y pérdida de energía por fricción de un extremo a otro de recorrido del agua entrante.
Otro tópico de estudio se refiere a la evaluación económica de estos sistemas de tratamiento biológico, tanto en aspectos de construcción como operativos. Se efectuará primero un análisis de costos asociado a plantas de tratamiento de diversa índole; y se obtendrá un costo unitario del agua tratada, para establecer un análisis de tipo costo-beneficio entre los distintos procesos existentes.