8.2: Relación Alimentos a Microorganismos
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El tratamiento de aguas residuales se basa en un proceso biológico para tratar las grandes cantidades de material orgánico que se encuentran en las aguas residuales. Las bacterias consumen el material orgánico (medido como DBO) y así lo eliminan de las aguas residuales. El DBO se puede considerar como alimento disponible para las bacterias.
La cantidad de bacterias en el sistema también se puede medir mediante una prueba llamada Sólidos en Suspensión de Licores Mixtos (MLSS). La relación de la cantidad de alimentos (DBO) en libras disponibles para la población de microorganismos (MLSS) en libras, es crítica para el correcto funcionamiento de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales. Esta proporción es una línea de base para determinar la cantidad de alimentos que comerá una sola libra de organismos todos los días.
En el tratamiento aeróbico de aguas residuales, los operadores suministran aire a las bacterias en tanques de aireación, para que puedan respirar. Por lo general, hay alimentos disponibles en las aguas residuales entrantes para las bacterias. Bajo estas condiciones los microorganismos prosperan y realmente hacen crecer su población. Si los operadores no “desperdiciaran” periódicamente el exceso de microorganismos del sistema, el MLSS se volvería demasiado alto y alteraría la relación F/M.
Para calcular la relación Alimento a Microorganismos (F/M) necesitamos determinar la cantidad de DBO en libras, enviándose a través del sistema de tratamiento así como la cantidad de MLSS disponible en libras, en el sistema. La ecuación para F/M es:
F/M = Libras de DBO por día/Libras de MLSS en tanques
Las proporciones típicas de alimentos a microorganismos están entre 0.2 y 0.5. Una relación F/M baja significa que hay muchos microorganismos y un suministro limitado de alimentos. Por el contrario, una relación F/M alta significa que hay muchos más alimentos disponibles en comparación con los microorganismos. Por lo tanto, una relación muy alta o baja daría como resultado un flóculo disperso que no se asentará bien en el clarificador secundario.
Ejercicio 8.2
- Una planta de tratamiento de aguas residuales recibe un flujo promedio de 5 MGD y el DBO afluente es de 260 mg/L. Si la prueba MLSS muestra que hay 1,800 mg/L en el tanque de aireación que tiene un volumen de 1.5 MG, ¿cuál es la relación F/M?
- El flujo primario de efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales es de 3.8 MGD y tiene una concentración de DBO de 295 mg/L. El tanque de aireación tiene 150 pies de largo, 10 pies de ancho y 8 pies de profundidad. ¿Cuál es la relación F/M si se encuentra el MLSS a 2,600 mg/L?
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¿Cuál es el F/M de una instalación de tratamiento de aguas residuales con los siguientes datos de control de procesos?
Q afluente = 4.8 MGD
DBO Influente = 425 mg/L
Efluente primario DBO = 272 mg/L
MLSS = 2,100 mg/L
Volumen de aireación = 2,890,000 galones