Modelamiento ambiental

2012 - HYO

Un desage sin tratar con una DBO de 240mg/L se enva a una planta de tratamiento en la que se elimina el 50% de la DBO. El rio receptor del efluente tiene la curva de oxigeno que se muestra en la figura (el rio no tiene otras fuentes de DBO). Observe que los valores estn expresados en millas y das requeridos para alcanzar un punto determinado. 240mg/L120mg/L6,0

a. Suponer que por avera en la planta de tratamiento ya no se elimina nada de DBO. Trazar la nueva curva en comba del oxigeno largo tiempo despus de la avera. Indicar la distancia de las nuevas coordenadas crticas aguas abajo.b. Dibujar la curva del oxigeno al cabo de 4 das despus de la avera de la planta de tratamiento. SOLUCINPara la solucin del problema se deben calcular los siguientes parmetros:I. Calculo del dficit de oxigeno inicial ( DO)

Valor de saturacin del oxigeno disuelto (mg/L)

Valor Real del oxigeno disuelto en el tiempo cero (mg/L) De donde: II. Ecuacin de Streeter-Phelps, cuyo modelo se presenta como sigue:

Donde:

Del enunciado ya que el rio no tiene otras fuentes de DBO III. Construccion de una tabla de datos Experimentales, con base en la figura, la curva debe cruzar por los siguientes puntos:T(das)OD(mg/L)

09.0

36.0

89.0

Es decir el rio se desoxigena y reoxigena (aireacin) en un periodo de 8 das llegando el valor critico en el tercer da () con la .

IV. Clculo de las constantes cinticas Kd y Kr Utilizando el software POLYMATH Remplazando los datos en la Ecuacin de Streeter-Phelps:

Ingresando este modelo con los parmetros ya determinados para el sistema, adems ingresamos los datos de la tabla de datos Experimentales para hacer regresin No Lineal con el software Polymath 5.1

Datos Experimentales segn la Figura del sistema:

Utilizamos regresin No lineal, la cual nos arroja los siguientes valores:

Aparece el mensaje en rojo: EL CLCULO EXCEDE EL MXIMO NUMERO DE ITERACIONES y arroja: Ingresamos estos valores en el modelo y simulamos para un periodo de 8 dias: