Resolucin

Evaluacin de impactos al aguaModelo de streeter phelpsByron Arregui G.Presentacin del ProblemaDescarga directamente de lquidos al ro

Aguas abajo existen cambios en la apariencia y en el olor de las aguas del ro.

Objetivo: anlisis tcnico

SupuestosMezcla completa entre agua del ro y la descarga.Reactor flujo pistn en el ro de orden 1 para consumo de oxgeno.Descarga de lquidos consume oxigeno en el rio.ResolucinTasa de desoxigenacin:

Donde:Kd = coeficiente de desoxigenacin:

Lt = DBO que permanece t das despus que el residuo entra al lquido

L0 =DBO de mezcla

Supuesto:

ResolucinTasa de reaireacin:

Donde:Kr20 = coeficiente de desoxigenacin:

u=velocidad media del roH=profundidad media del ro

ResolucinODt es el oxgeno disuelto en un punto cualquiera del roDt es el dficit de oxgeno disuelto en t

Cs es la concentracin de OD de saturacin para la t correspondiente. Se obtiene mediante la Ley de Henry:

Ley de Rauolt

ResolucinSuperponiendo efectos de desoxigenacin y reaireacin:

Expresando en funcin del dficit:

La solucin a la ecuacin diferencial es (Streeter-Phelps):

Dficit en funcin del tiempo

ResolucinD0 = dficit inicial de la mezcla:

;

Supuesto:

Determinacin del tiempo crtico:

Tiempo correspondiente al valor mnimo de OD. Se obtiene derivando la ecuacin general con respecto al tiempo e igualando a 0.

EJEMPLO DE APLICACIONDATOS EMPRESACaudal descargado [m^3/s]0,0799Slidos Totales [mg/L]184Slidos Suspendidos [mg/L]120Nitrgeno [mg/L]50DBOu [mg/L]300OD [mg/L]0Datos de descarga de la Empresa

Datos entregados por la EmpresaQ [m^3/s]T [C]Ene2,118Feb1,424Mar1,220Abr1,115May1,012Jun1,010Jul0,910Ago1,012Sep1,313Oct1,815Nov2,017Dic2,518Datos medidos en el ro

AnlisisPara llevar a cabo el anlisis, se consideraron los meses de Febrero y Julio, pues eran los ms desfavorables (debido a que en estos meses se registr la temperatura mxima y el caudal mnimo respectivamente del ao, y las constantes Kd y Kr son muy sensibles a dicha variable).Supuestos:Luego de realizar un anlisis de sensibilidad se obtuvo que: Altura del ro en Julio = 0.75 [m] Altura del ro en Febrero = 0.8 [m]

Tablas con resultadosT=10CT = 24CCs [mg/L]11,23Cs [mg/L]8,52Kd [da^-1] 0,144Kd [da^-1] 0,277Kr [da^-1] 2,594Kr [da^-1] 3,545Lo [mg/l]24,462Lo [mg/l]16,197Do [mg/L] 0,915Do [mg/L] 0,460Resultados Finales Usando los datos entregados por la empresa y considerando los supuestos anteriores se lograron determinar los resultados que se indican en las tablas siguientes:

Resultados finalesEvaluando en la ecuacin (*) los datos de la Tabla 3, se obtienen los siguientes resultados para tiempo crtico y distancia crtica:

Tabla 4: Resultados FinalesT=10CT = 24Ctc [dias]0,25tc [dias]0.42tc [s] 21592,9tc [s] 36013,3u [m/s]0,3u [m/s]0,35Xc [km]19,9Xc [km]19,8D(tc) [ppm]0,9D(tc) [ppm]0,7OD(tc) [ppm]10,3OD(tc) [ppm]7,8Anlisis de Sensibilidad de Resultados

Anlisis de Sensibilidad de ResultadosConclusionesSegn los resultados obtenidos, se observa un valor mnimo para el oxgeno disuelto a los 19 Km aguas abajo de la Planta, en los periodos ms crticos. A pesar de lo anterior, la concentracin de oxigeno disuelto es muy superior a lo citado en la norma (5 ppm. como mnimo) para ambos meses estudiados, por lo que la Planta no estra influyendo de manera directa en la contaminacin del ro. Los resultados obtenidos resultan muy sensibles a la altura de escurrimiento escogida. Para lograr un anlisis ms acabado es necesario dominar precisamente el valor de la profundidad media del ro en las distintas pocas, para as determinar de forma ms confiable la influencia de la Planta en el ecosistema.