TRATAMIENTO DE DATOS Y DISCUSION DE RESULTADOS
VII. ANEXO
Anexo 1. Características del agua residual sintética.
Fuente: Laboratorio de Analisis Quimico – Facultad de Ingenieria Química.
58
Anexo 2. Valores de saturación del oxígeno a condiciones normales para agua destilada.
Fuente: Ramalho, 1996.
Anexo 3. Se ubica el soporte de acero inoxidable.
Fuente: Elaboracion Propia
59
Anexo 4. Ensamblaje de la cubeta de acrílico al soporte.
Fuente: Elaboracion Propia
Anexo 5. Ensamblaje de los discos y cubeta de acrílico sobre el soporte de acero inoxidable.
Fuente: Elaboracion Propia
60
Anexo 6. Motor eléctrico unido al eje de los discos mediante dos poleas y una faja.
Fuente: Elaboracion Propia
Anexo 7. Instalación del medidor de OD y los sensores de temperatura.
Fuente: Elaboracion Propia
61
Anexo 8. Instalación del ventilador industrial.
Fuente: Elaboracion Propia
Anexo 9. Prueba hidráulica.
Fuente: Elaboracion Propia
62
Anexo 10. Pesaje de los componentes del agua Anexo 11. Adición de los componentes del agua residual sintética. residual y reactivos químicos para desoxigenar el
ARS.
Fuente: Elaboracion Propia Fuente: Elaboracion Propia
Anexo 12. Vaciado del ARS desoxigenado. Anexo 13. Regularización de la frecuencia.
Fuente: Elaboracion Propia Fuente: Elaboracion Propia
63
Anexo 14. Medida de velocidad del aire del ventilador.
Fuente: Elaboracion Propia
Anexo 15. Recolección de datos del OD para el agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
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Anexo 16. Recolección de datos del OD para el agua residual sintética a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
65
Fuente: Elaboracion Propia
Los valores del anexo 16 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
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Anexo 17. Recolección de datos del OD para el agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
67
Fuente: Elaboracion Propia
Los valores del anexo 17 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 18. Grafica de ln(Cs-C) Vs Tiempo (min) - primera corrida- agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
y1 = -0.0417x + 1.8343 R² = 0.9964 y2 = -0.042x + 1.6642
R² = 0.9963 y3 = -0.0428x + 1.7081
R² = 0.9984
-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56
ln(Cs-C)
TIEMPO (min)
68
Los valores del anexo 18 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 19. Grafica de ln(Cs-C) Vs Tiempo (min) - segunda corrida- agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
Los valores del anexo 19 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 21. Grafica de ln(Cs-C) Vs Tiempo (min) - tercera corrida- agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
y1 = -0.0465x + 1.5924 R² = 0.9961 y2 = -0.0501x + 1.7559
R² = 0.997 y3 = -0.0648x + 1.9605
R² = 0.9972
-2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56
…
TIEMPO (min)
y1 = -0.0409x + 1.6843 R² = 0.9986 y2 = -0.0462x + 1.871
R² = 0.9972 y3 = -0.0612x + 1.9442
R² = 0.9966
-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56
TIEMPO (min)
69
Los valores del anexo 20 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 20. Grafica promedio de ln (Cs-C) Vs Tiempo (min) para el agua residual sintética a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
Los valores del anexo 21 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 21. Velocidad de transferencia promedio de transferencia de oxígeno para agua potable a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
Fuente: Elaboracion Propia
y1 = -0.0322x + 1.7254 R² = 0.9975 y2 = -0.0449x + 1.8502
R² = 0.9917 y3 = -0.0554x + 1.7008
R² = 0.9985
-2,000 -1,500 -1,000 -0,500 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500
0 10 20 30 40 50 60
ln(Cs-C)
TIEMPO (min)
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56
70
Los valores del anexo 22 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 23. Grafico del ln(𝐶𝑠𝑟− 𝐶𝑟) versus Tiempo (min) sin flujo de aire para ARS.
Los valores del anexo 23 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
Anexo 23. Ejemplo del cálculo del 𝒌𝑳𝙖𝒓
Para el cálculo de 𝑘𝐿𝘢𝑟 se presenta la tabla, 7.1 cuyos datos son el promedio de los valores del OD recopilado en las 3 corridas experimentales para la velocidad de 1 𝑚⁄𝑠 mostradas en anexo 16.
Los valores del anexo 16 se obtuvieron a una presión de 520 mm Hg, velocidad de giro de los discos 60 RPM, volumen de muestra 20 L, 8 discos de polietileno de superficie lisa con un diámetro exterior de 25 cm, espaciamiento de 2.5 cm entre discos y sumergidos al 40 % del área del disco.
PASO 1.
Se organizan los datos promedio de OD para la velocidad 1 𝑚⁄𝑠 en la segunda columna de la tabla 7.1.
y = -0,0369x + 1,8052 R² = 0,9961
-0,5 0 0,5 1 1,5 2
0 10 20 30 40 50 60
71 PASO 2.
Se selecciona el mayor valor de concentración de OD de la segunda columna de la tabla 7.1, el cual se considera como el valor de la concentración de saturación del oxígeno disuelto para ARS (𝐶𝑠𝑟).
𝐶𝑠𝑟 = 6.5 (El mayor valor de la concentración de OD para la velocidad de 1 m/s, registrado en la corrida experimental)
Tabla 7.1. Datos para el ejemplo.
Tiempo de referencia (min)
Concentración de OD de datos experimentales
(𝐶𝑟) (mg/L)
𝑙𝑛(𝐶𝑠𝑟− 𝐶𝑟)
0 1.219 ln(6.5-1.219) = 1.664115474
5 1.959 1.513147252
10 2.5501 1.373690262
15 3.123 1.216987741
20 3.569 1.075343662
25 3.985 0.922272804
30 4.341 0.769645152
35 4.708 0.583332315
40 4.977 0.420682074
45 5.161 0.291923067
50 5.321 0.164666622
55 5.531 -0.031490667
60 5.604 -0.109814866
Fuente: Elaboración propia.
Para fines de cálculo se presentan los valores de la concentración de OD cada 5 minutos.
A partir de la ecuación 1.6
ln(𝐶
𝑠− 𝐶) = −𝑘
𝐿𝘢. 𝑡 + 𝑐𝑡𝑒
se obtiene una línea recta al graficar ln(𝐶𝑠− 𝐶) vs tiempo. Siendo el valor del 𝑘𝐿𝘢𝑟 igual a – (pendiente) de esta gráfica, para nuestro ejemplo se tiene se obtiene la siguiente ecuación:
y1 = -0.0308x + 1.6815
Siendo la pendiente igual a -0.0308, la constante igual a 1.6615 y el valor del 𝑘𝐿𝘢𝑟 es 0.0308 (𝑚𝑖𝑛−1)
Figura 7.1. Gráfico ln(𝑪𝒔− 𝑪) vs tiempo (min) para la velocidad de 1 m/s en ARS a una presión de 520 mm Hg y 60 RPM.
72 Fuente: Elaboración propia.
Anexo 24. Ejemplo del cálculo de los factores 𝛃 y 𝜶
Para calcular el factor 𝛃 se utiliza la ecuación 1.16:
beta (β) = 𝐶𝑠𝑟
𝐶𝑠 (1.16)