8.3: Tiempo medio de residencia celular (MCRT)
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Como acabamos de aprender con la relación F/M, las bacterias y los microorganismos son esenciales para que una planta de tratamiento de aguas residuales funcione correctamente. Otro parámetro de control operativo es el tiempo medio de residencia celular (MCRT). Esto estima cuánto tiempo permanece una sola bacteria o microorganismo en el proceso de tratamiento. El proceso de tratamiento toma una cierta cantidad de tiempo para eliminar eficazmente el material orgánico y reducir las altas cantidades de amoníaco. Si el MCRT es demasiado bajo entonces el tratamiento será insuficiente. Si el MCRT es demasiado alto entonces hay exceso de MLSS en el sistema lo que se suma al costo de operación.
La ecuación para averiguar el MCRT se basa en cuánto MLSS hay en el sistema y cuánto MLSS está dejando el sistema a través del desperdicio. Existen otras ecuaciones y términos muy similares a MCRT como el Tiempo de Retención de Sólidos (SRT). Algunos libros de texto incluyen las libras de sólidos disponibles en los clarificadores secundarios así como los sólidos suspendidos efluentes finales que están saliendo del sistema.
Para esta clase introductoria utilizaremos la siguiente ecuación:
MCRT = Lbs bajo aireación/Lbs por día desperdiciado
Las libras bajo aireación son exactamente las mismas que en la determinación de la “M” en la relación F/M. Para determinar las libras desperdiciadas necesitamos conocer el caudal del lodo activado residual (WAS) y la concentración. La mayoría de las plantas de tratamiento desechan el lodo activado de retorno (RAS). El RAS son los microorganismos que se han asentado en un clarificador secundario. Por lo tanto, la concentración de RAS es típicamente mayor que la de MLSS.
El MCRT dependerá del tipo de sistema de tratamiento de aguas residuales. Las plantas de aire extendidas generalmente tendrán MCRT mayores a 30 días. Las plantas convencionales de lodo activado generalmente tienen MCRT entre 5 y 10 días. Las plantas de remoción biológica de nutrientes suelen operar con un MCRT entre 12 y 20 días, y plantas de oxígeno de alta tasa entre 1 y 3 días. Sin embargo, es importante señalar que hay muchos estudios de casos que muestran que las plantas operan fuera de estos rangos al tiempo que logran un tratamiento óptimo. Cada planta es diferente y desarrollará su propio rango de operación óptimo.
Ejercicio 8.3
- Una planta de tratamiento de aguas residuales tiene un total de 35,000 lbs de MLSS y tiene 2,900 lbs/día saliendo del sistema. ¿Qué es el MCRT en días?
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¿Cuál es el MCRT de una instalación de tratamiento de aguas residuales con los siguientes parámetros?
Flujo de afluente = 10.5 MGD
Efluente Primario DBO = 285 mg/L
Volumen de aireación = 5 MG
MLSS = 2,280 mg/L
WAS Q = 115 gpm
WAS Conc. = 8,110 mg/L
- Un tanque de aireación tiene un volumen de 375,000 galones. Los resultados de la prueba MLSS muestran que hay 2,860 mg/L en el tanque de aireación. Si se desperdicia un total de 2,100 lbs/día del sistema, ¿cuál es el MCRT de la instalación?