Rosa Vásquez Cóndor y David Valencia Pacheco por su firme apoyo en el desarrollo de esta investigación. La importancia de esta investigación radica en que se trata de una herramienta predictiva que permite predecir el grado de deficiencia de oxígeno como consecuencia de la “inclusión” de materia orgánica en los cuerpos de agua; Este procedimiento es relevante en la actualidad, ya que muchos estudios de impacto ambiental requieren simulaciones de los posibles impactos provocados por el inicio de la actividad económica.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
- Descripción de la realidad problemática
- Formulación del problema
- Problema general
- Problemas específicos
- Objetivos
- Objetivo general
- Objetivos específicos
- Limitaciones de la investigación
¿Cuáles son las ecuaciones más comunes utilizadas para modelar la tasa de disminución del oxígeno disuelto? Determine qué ecuaciones son las más comunes utilizadas para modelar la tasa de disminución del oxígeno disuelto.
MARCO TEORICO
Antecedentes
- Antecedentes internacional
- Antecedentes nacionales
Finalmente obtuvieron valores de contaminación difusa de las principales variables de calidad del agua en el río Tomebamba antes y después del casco urbano de la ciudad de Cuenca. 12 una masa de agua natural mediante mezcla, distinguiendo entre los principales tipos de masas receptoras: masas de agua lóticas (parte II), lénticas (parte III) y marinas costeras (parte IV). Guzmán, 2014) en su tesis de maestría de la UNMSM denominada.
Marco
- Marco teórico
- Conceptual
Esta reducción de oxígeno provoca la disminución de la diversidad de macroinvertebrados de agua limpia. La incorporación de oxígeno mediante aireación se produce a través de la capa superficial de agua expuesta a la atmósfera.
Definición de términos básicos
Demanda bioquímica de oxígeno: es la cantidad de oxígeno que se utiliza para descomponer la materia orgánica y se expresa en mg de oxígeno por litro de agua. Desoxigenación: Este es el proceso donde se utiliza oxígeno para descomponer la materia orgánica presente en el cuerpo de agua. Reoxigenación: Es un proceso en el que la tasa de oxígeno disuelto en el agua aumenta como consecuencia de la pérdida de materia orgánica por su oxidación.
HIPOTESIS Y VARIABLES
Hipótesis
- Hipótesis general
- Hipótesis específica
Definición conceptual de variables
X1: Las propiedades hidrodinámicas de los cuerpos de agua X2: Ecuaciones modificadas del modelo básico de Streeter-Phelps X3: Estimación de los parámetros físicos de los modelos propuestos.
Operacionalización de variables
DISEÑO METODOLÓGICO
- Tipo y diseño de investigación
- Método de investigación
- Población y muestra
- Lugar de estudio y periodo desarrollado
- Técnicas e instrumentos de recolección de datos
- Análisis y procesamiento de datos
De todas las posibilidades de condiciones hidrodinámicas de los cuerpos de agua, se seleccionará el flujo turbulento sin dispersión y con dispersión longitudinal y/o lateral, con captación permanente o inmediata de materia orgánica, con posibles escenarios de captación de contaminantes y considerando la posibilidad de las consecuencias adversas para los seres vivos presentes en estos cuerpos de agua. La investigación se realizará en el Centro de Cómputo de la Facultad de Tecnología Química; Para ello se requiere la compra de una buena base de datos y artículos de investigación relacionados con el tema, así como software matemático y estadístico disponible actualmente. Concentraciones de materia orgánica: porcentaje de material orgánico que contiene carbono y material orgánico que contiene nitrógeno en el efluente.
Los modelos básicos procederán de la literatura especializada; Sin embargo, es posible hacer nuevas contribuciones incluyendo términos de dispersión en los modelos básicos existentes. En este estudio se realizará un análisis estadístico para ver la influencia de cada uno de los parámetros en el proceso de desoxigenación y reoxigenación de los cuerpos de agua, mediante un análisis de varianza;
RESULTADOS
Resultados descriptivos
El primer término del segundo miembro de la ecuación (5.48) representa el efecto del déficit específico inicial de oxígeno; El segundo término representa la contribución del déficit difuso de DBO en el punto de descarga; el tercer término es el efecto conjunto de fuentes/sumideros distribuidos y los términos cuarto y quinto representan el efecto de fuente distribuida de DBO sobre el déficit de oxígeno. 55 Cabe señalar que normalmente el déficit de oxígeno por presencia de amoníaco ocurre después del déficit crítico, por lo que en primer lugar aparece el déficit por materia orgánica carbónica y posteriormente el déficit por presencia de amonio. El primer término del lado derecho describe el déficit de oxígeno específico; El segundo término representa el déficit debido al aporte específico al DBOC en el punto de descarga; El tercer término representa el déficit por el aporte específico del DBON en el punto de descarga; El cuarto término representa el efecto conjunto de fuentes/sumideros distribuidos;
No se debe considerar el DBON cuando la temperatura del agua es inferior a 10 oC o cuando la concentración promedio de oxígeno disuelto es inferior a 1,5 mg/L o la carga de DBOC es alta (Rojas, 2013). 5.82) Modelo de reacción de advección-difusión en estado estacionario con cargas puntuales de la demanda bioquímica de oxígeno que contiene carbono y nitrógeno.
Resultados inferenciales
- Respecto al modelo básico de Streeter-Phelps
Demanda bioquímica de oxígeno carbonoso (L), déficit (D) y concentración (C2) de oxígeno vs. tiempo ganado con el programa. Demanda bioquímica de oxígeno carbonoso (L) y nitrógeno (L1), déficit (D) y concentración de oxígeno (C2) vs. tiempo (t), obtenido al ejecutar el programa. Demanda bioquímica de oxígeno carbonoso, déficit y concentración de oxígeno vs. tiempo, obtenido al ejecutar el programa.
Déficit de oxígeno (D) en función del tiempo (t) para cada posición axial, obtenido de la ejecución del programa. Concentración de oxígeno y déficit de oxígeno versus tiempo para cada posición longitudinal, utilizando el programa model5.pol, obtenido del programa.
Resultados estadísticos de acuerdo al problema y la hipótesis
Las características hidrodinámicas de la masa de agua receptora son en gran medida responsables del grado de reoxigenación de la masa de agua. Lagunas de estabilización, su eficiencia en la remoción de materia orgánica y microorganismos en condiciones de tropical Universidad del Valle de Cali. Simulación matemática por elementos finitos de la interacción entre la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y el oxígeno disuelto (OD) en un río de Chile.
Modelación de la calidad del agua del río Malacatos, tramo del sector Dos Puentes hasta Sauces Norte. Las propiedades hidrodinámicas de los cuerpos de agua como fuente receptora de carga orgánica determinan en gran medida los procesos de desoxigenación y reoxigenación, por lo que la depuración de la carga orgánica se realiza con mayor o menor rapidez.
DISCUSION DE RESULTADOS
Contrastación y demostración de la hipótesis con los resultados
Una masa de agua con alta turbulencia se oxigena más rápidamente debido al mayor contacto entre el agua en la interfaz líquido-gas. Aunque el modelo básico de Streeter-Phelps es tradicionalmente el modelo más utilizado para predecir la calidad del agua, han surgido varios modelos basados en procesos de advección-difusión-reacción (ADR) que pueden usarse en situaciones especiales; Es más; Es posible generar modelos aún más específicos en función de las características del cuerpo de agua receptor y del entorno por el que se mueve. Con respecto a las constantes de eliminación de carga orgánica y reoxigenación, se han publicado varias correlaciones que se aplican a diferentes condiciones de flujo y se debe tener considerable precaución en su uso.
También relacionados con los coeficientes de difusión, existen numerosas correlaciones que nos permiten aproximar el término difusivo de la ecuación de conservación de la materia; Sin embargo, el método más preciso para determinar el coeficiente de difusión turbulenta mostrado arriba es el método experimental de momentos estadísticos aplicado en este trabajo.
Contrastación de la hipótesis con estudios similares
Se presenta una extensión del modelo actual para tener en cuenta la demanda de oxígeno que contiene nitrógeno; El programa correspondiente se llama model2.pol y lo podéis encontrar en el archivo adjunto correspondiente. Otro cambio se presenta en el programa model3.pol, cuyas curvas de concentración de oxígeno y DBO son similares a las curvas anteriores, hecho que se señala en el Anexo 2 (2014), en el artículo: “Desoxigenación y reaeración de una mezcla híbrida acoplada "Celda basada en el modelo de transporte de contaminantes para evaluación del estado de la calidad del agua en el río", analiza un modelo de Streeter-Phelps modificado, donde se considera un modelo híbrido de flujo continuo y uno de dos sistemas semicontinuos. Las curvas obtenidas en este trabajo, considerando el modelo de advección-reacción, son bastante similares; El programa correspondiente, llamado model4.pol, se presenta en el Apéndice 5.
Este modelo fue interpretado y llevado al programa denominado model5.pol, cuya codificación se encuentra en el Apéndice 6. En el trabajo mencionado también se presenta el mismo modelo anterior en estado estacionario, cuyo desarrollo se presenta en el programa model6.pol. , lo que nos permite obtener un sistema de ecuaciones lineales.
Responsabilidad ética
El programa molo1.pol utiliza el modelo básico de Streeter-Phelps, con como datos de entrada la tasa de eliminación de carga orgánica y reoxigenación, que son funciones de las condiciones hidrodinámicas (caudal, profundidad del cuerpo de agua), así como de la tasa inicial. carga de la DBO, el déficit de oxígeno inicial, la ecuación que permite calcular la solubilidad del oxígeno, dando como resultado las curvas de demanda bioquímica de oxígeno, el déficit de oxígeno, la concentración instantánea de oxígeno, etc. El programa 6.pol permite una proceso de estado del proceso de contaminación mediante la modelización de aguas que contienen materia orgánica, permitiendo obtener curvas bioquímicas de consumo de oxígeno, así como el déficit correspondiente. Modelación matemática del contenido de oxígeno disuelto en el brazo de Aña Cua, aguas abajo de la Presa Yacireta, Tesis de maestría en ecohidrología, Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Guía para determinar la zona de mezcla y evaluar el impacto del vertido de aguas residuales tratadas a un cuerpo de agua natural. Modelado numérico de hidrodinámica, oxígeno disuelto y demanda bioquímica de oxígeno en sistemas con vegetación. 2014), Modelando la dispersión de contaminantes pasivos en Ferrol-Bahía de Chimbote. Determinación y comparación de la tasa de reaeración de las quebradas Molinos, Torca, Arzobispo y La Vieja en la ciudad de Bogotá mediante la aplicación de ecuaciones empíricas.
SL: Es la constante de orden cero por la que se caracteriza una fuente de DBO distribuida.
