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APLICACIONES DEL MODELO STREETER-PHELPS
JOHANNNA ALEJANDRA VLEZ FONSECALEONARDO MARTINEZ NIOGINETH CATALINA RODRGUEZ CHAVEZ
UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAESCUELA DE INGENIERA AMBIENTALTUNJA2014Para la realizacin de los ejercicios basados en el modelo de streeter and phelps se necesita de las siguientes formulas:
1.) PARAMETROS EN EL PUNTO DE MEZCLADBOU = OD = Do = 2.) CALCULO DEL COEFICIENTE DE DESOXIGENACION Kd a 20 C =
Kd a TR =
3.) CALCULO DEL COEFICIENTE DE REOXIGENACIONKr a 20 C = Kr a TR =
4.) RESULTADOS DE LA APLICACIN DEL MODELO DE STREETER PHELPS
5.) TABLA DE DATOS MODELO STREETER-PHELPS
EJERCICIO # 1
La compaa de alimentos enlatados Traxcol va a construir una planta industrial que descargue sus vertimientos tratados bien sea en el Ro Texal o en el Ro Quetzal. Antes de construir la planta se requiere adelantar un estudio previo sobre los impactos que puede llegar a provocar la planta sobre el rio en el cual va a descargar sus residuos. Tener en cuenta la tabla de datos de los parmetros del vertimiento (presupuestados para cada posible planta A y B) y los parmetros propios de cada uno de los dos ros, para evaluar cul de las cuatro combinaciones que se presentan a continuacin, generan el menor impacto ambiental:
Planta A descargando en el Ro TexalPlanta A descargando en el Ro QuetzalPlanta B descargando en el Ro TexalPlanta B descargando en el Ro Quetzal
CASO 1: PLANTA A DESCARGANDO EN EL RO TEXAL
PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s50
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L30
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,9
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,11
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s500
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L19
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L5,85
VELOCIDADvm/s0,1
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,2
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. Parmetros en el punto de mezcla
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOumg/l20,0000
ODODmg/l5,4000
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,9800
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacin
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1150
Kd a TRkd(dia-1)0,1510
C. Clculo del coeficiente de re oxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,1542
Kr a TRkr(dia-1)0,1736
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelps
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)5,17387326
DISTANCIA CRITICAXc(Km)44,702265
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)7,96611768
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)0,41388232
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTX DOD
00,0002,9805,400
18,6405,0733,307
217,2806,4731,907
325,9207,3401,040
434,5607,8030,577
543,2007,9630,417
651,8407,9010,479
760,4807,6800,700
869,1207,3481,032
977,7606,9451,435
1086,4006,4981,882
1195,0406,0292,351
12103,6805,5562,824
13112,3205,0903,290
14120,9604,6403,740
15129,6004,2114,169
16138,2403,8064,574
17146,8803,4294,951
18155,5203,0805,300
19164,1602,7585,622
20172,8002,4655,915
21181,4402,1976,183
22190,0801,9556,425
23198,7201,7366,644
24207,3601,5396,841
25216,0001,3627,018
26224,6401,2047,176
27233,2801,0637,317
28241,9200,9377,443
29250,5600,8257,555
30259,2000,7267,654
31267,8400,6387,742
32276,4800,5607,820
33285,1200,4917,889
34293,7600,4317,949
35302,4000,3778,003
36311,0400,3308,050
37319,6800,2898,091
38328,3200,2528,128
39336,9600,2208,160
40345,6000,1928,188
41354,2400,1688,212
42362,8800,1468,234
43371,5200,1288,252
44380,1600,1118,269
45388,8000,0978,283
46397,4400,0848,296
47406,0800,0738,307
48414,7200,0648,316
49423,3600,0558,325
50432,0000,0488,332
CASO 2: PLANTA A DESCARGANDO EN EL RO QUETZALPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s50
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L30
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,9
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,11
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s500
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L19
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L5,85
VELOCIDADvm/s0,2
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,2
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L20,0000
ODODmg/L5,4000
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,9800
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacin
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1200
Kd a TRkd(dia-1)0,1576
C. Clculo del coeficiente de reoxigenacin
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2180
Kr a TRkr(dia-1)0,2455
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelps
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)4,05603498
DISTANCIA CRITICAXc(Km)70,08828445
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)6,775826586
OXIGENO DISUELTO CRITICOOdc(mg/L)1,604173414
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTXDOD
00,0002,9805,400
117,2804,9093,471
234,5606,0422,338
351,8406,6071,773
469,1206,7751,605
586,4006,6731,707
6103,6806,3931,987
7120,9606,0022,378
8138,2405,5512,829
9155,5205,0733,307
10172,8004,5933,787
11190,0804,1274,253
12207,3603,6844,696
13224,6403,2715,109
14241,9202,8915,489
15259,2002,5465,834
16276,4802,2346,146
17293,7601,9556,425
18311,0401,7066,674
19328,3201,4866,894
20345,6001,2927,088
21362,8801,1217,259
22380,1600,9717,409
23397,4400,8407,540
24414,7200,7267,654
25432,0000,6277,753
26449,2800,5407,840
27466,5600,4667,914
28483,8400,4017,979
29501,1200,3458,035
30518,4000,2978,083
31535,6800,2558,125
32552,9600,2198,161
33570,2400,1888,192
34587,5200,1618,219
35604,8000,1388,242
36622,0800,1198,261
37639,3600,1028,278
38656,6400,0878,293
39673,9200,0758,305
40691,2000,0648,316
41708,4800,0558,325
42725,7600,0478,333
43743,0400,0408,340
44760,3200,0348,346
45777,6000,0298,351
46794,8800,0258,355
47812,1600,0218,359
48829,4400,0188,362
49846,7200,0168,364
50864,0000,0138,367
CASO 3: PLANTA B DESCARGANDO EN EL RO TEXALPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s50
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L30
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,9
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,0693
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s500
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L19
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L5,85
VELOCIDADvm/s0,1
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,2
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L20,0000
ODODmg/L5,4000
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,9800
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,0743
Kd a TRkd(dia-1)0,0976
C. Clculo del coeficiente de resoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,1542
Kr a TRkr(dia-1)0,1736
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOTc(dias)5,95588001
DISTANCIA CRITICAXc(Km)51,4588033
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)6,28772382
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)2,09227618
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTXDOD25216,0001,9446,436
00,0002,9805,40026224,6401,7836,597
18,6404,2104,17027233,2801,6336,747
217,2805,0853,29528241,9201,4956,885
325,9205,6772,70329250,5601,3687,012
434,5606,0442,33630259,2001,2517,129
543,2006,2352,14531267,8401,1437,237
651,8406,2882,09232276,4801,0437,337
760,4806,2352,14533285,1200,9527,428
869,1206,1022,27834293,7600,8697,511
977,7605,9112,46935302,4000,7927,588
1086,4005,6772,70336311,0400,7227,658
1195,0405,4152,96537319,6800,6587,722
12103,6805,1353,24538328,3200,5997,781
13112,3204,8453,53539336,9600,5457,835
14120,9604,5533,82740345,6000,4967,884
15129,6004,2624,11841354,2400,4527,928
16138,2403,9774,40342362,8800,4117,969
17146,8803,7014,67943371,5200,3748,006
18155,5203,4364,94444380,1600,3408,040
19164,1603,1835,19745388,8000,3098,071
20172,8002,9435,43746397,4400,2818,099
21181,4402,7165,66447406,0800,2558,125
22190,0802,5035,87748414,7200,2328,148
23198,7202,3036,07749423,3600,2118,169
24207,3602,1176,26350432,0000,1928,188
CASO 4: PLANTA B DESCARGANDO EN EL RO QUETZAL PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s50
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L30
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,9
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,0693
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s500
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L19
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L5,85
VELOCIDADvm/s0,2
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,2
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L20,0000
ODODmg/L5,4000
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,9800
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,0793
Kd a TRkd(dia-1)0,1041
`C. Clculo del coeficiente de reoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2180
Kr a TRkr(dia-1)0,2455
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)4,4685843
DISTANCIA CRITICAXc(Km)77,2171366
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)5,32773162
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)3,05226838
E. TABLA DE DATOS MODELO DE STREETER-PHELPS
XDOD29501,1200,7107,670
00,0002,9805,40030518,4000,6417,739
117,2804,0824,29831535,6800,5787,802
234,5604,7703,61032552,9600,5227,858
351,8405,1533,22733570,2400,4717,909
469,1205,3123,06834587,5200,4257,955
586,4005,3103,07035604,8000,3837,997
6103,6805,1943,18636622,0800,3458,035
7120,9605,0003,38037639,3600,3118,069
8138,2404,7563,62438656,6400,2818,099
9155,5204,4823,89839673,9200,2538,127
10172,8004,1924,18840691,2000,2288,152
11190,0803,8974,48341708,4800,2068,174
12207,3603,6064,77442725,7600,1858,195
13224,6403,3225,05843743,0400,1678,213
14241,9203,0515,32944760,3200,1518,229
15259,2002,7945,58645777,6000,1368,244
16276,4802,5535,82746794,8800,1228,258
17293,7602,3286,05247812,1600,1108,270
18311,0402,1196,26148829,4400,0998,281
19328,3201,9276,45349846,7200,0908,290
20345,6001,7496,63150864,0000,0818,299
21362,8801,5876,793
22380,1601,4386,942
23397,4401,3027,078
24414,7201,1787,202
25432,0001,0657,315
26449,2800,9637,417
27466,5600,8707,510
28483,8400,7867,594
ANLISIS PROBLEMA 1El problema anterior nos da a conocer una situacin que claramente se podra presentar en la vida real y por lo tanto es de vital importancia aportar soluciones desde nuestra perspectiva como ingenieros ambientales debido a que es un tema que nos compete. El ejercicio nos presenta una compaa de alimentos enlatados la cual pretende construir una planta industrial para el tratamiento de sus aguas y se prev arrojar los vertimientos de la planta bien sea hacia el rio Texal o hacia el rio Quetzal. Se necesita saber qu acciones generaran menos impacto a partir de unos parmetros de vertimiento definidos para una planta A y B. Para la resolucin del problema utilizamos uno de los modelos ms conocidos para el anlisis de calidad de agua: Modelo de Streeter y Phelps. Gracias a l pudimos determinar la concentracin de oxgeno disuelto en los distintos cuerpos de agua teniendo en cuenta los diferentes parmetros presentados tanto para las plantas como para los ros. Los resultados finales se presentan a continuacin:
DasOD (mg/L)
CASO 1CASO 2CASO 3CASO 4
05,4005,4005,4005,400
13,3073,4714,1704,298
21,9072,3383,2953,610
31,0401,7732,7033,227
40,5771,6052,3363,068
50,4171,7072,1453,070
60,4791,9872,0923,186
70,7002,3782,1453,380
81,0322,8292,2783,624
91,4353,3072,4693,898
101,8823,7872,7034,188
112,3514,2532,9654,483
122,8244,6963,2454,774
133,2905,1093,5355,058
143,7405,4893,8275,329
154,1695,8344,1185,586
164,5746,1464,4035,827
174,9516,4254,6796,052
185,3006,6744,9446,261
195,6226,8945,1976,453
205,9157,0885,4376,631
216,1837,2595,6646,793
226,4257,4095,8776,942
236,6447,5406,0777,078
246,8417,6546,2637,202
257,0187,7536,4367,315
267,1767,8406,5977,417
277,3177,9146,7477,510
287,4437,9796,8857,594
297,5558,0357,0127,670
307,6548,0837,1297,739
317,7428,1257,2377,802
327,8208,1617,3377,858
337,8898,1927,4287,909
347,9498,2197,5117,955
358,0038,2427,5887,997
368,0508,2617,6588,035
378,0918,2787,7228,069
388,1288,2937,7818,099
398,1608,3057,8358,127
408,1888,3167,8848,152
418,2128,3257,9288,174
428,2348,3337,9698,195
438,2528,3408,0068,213
448,2698,3468,0408,229
458,2838,3518,0718,244
468,2968,3558,0998,258
478,3078,3598,1258,270
488,3168,3628,1488,281
498,3258,3648,1698,290
508,3328,3678,1888,299
En primer lugar fue necesario realizar por separado las curvas de disminucin de oxgeno disuelto para cada caso en particular con el objeto de elaborar una superposicin final como se muestra en la grfica anterior y de esta manera observar de una forma ms clara las diferencias existentes de una curva respecto a la otra.
Al analizar los impactos que podra generar una planta A sobre alguno de los ros se tuvo en cuenta los casos 1 y 2. A partir de ellos se pudo concluir que los niveles de oxgeno disuelto van a ser menores en el ro Texal lo cual significa una afectacin negativa para el espejo de agua puesto que va a existir ms contaminacin; mientras que si el vertimiento se descarga en el rio Quetzal los niveles de OD van a ser mayores aunque no deja de existir cierto grado de afectacin al ecosistema acutico.
Al tener cuenta la posible existencia de una planta B con caractersticas un poco diferentes a la planta A se considera los casos 3 y 4 para estudiar sus impactos ambientales en los posibles ros. Si el vertimiento es descargado en el ro Texal los niveles de OD seran menores que si el receptor fuera el ro Quetzal, pues el oxgeno disuelto de este ltimo seria mayor y la afectacin sera mnima.
Al hacer un anlisis de las caractersticas de los dos ros y de su contaminacin generada por alguno de los vertimientos de la planta A o la planta B se puede deducir que el ro que se podra ver menos afectado es el Quetzal puesto que presenta una velocidad mayor respecto al Texal y esto le permite una reoxigenacin ms rpida y por lo tanto niveles ms altos de OD.
Si se realiza una comparacin entre las caractersticas de la planta A y la planta B se puede establecer que aquella que no va a causar tanto impacto al ro es la planta B ya que sta posee una constante cintica de la DBO relativamente menor que la de la planta A, esto significa que la demanda de oxigeno no se va a realizar tan rpidamente y esto le va a permitir al ro tener mas OD durante un tiempo.
Finalmente si ejecuta un contraste de todas las curvas de disminucin de oxgeno disuelto obtenidas se concluye que se debe construir una planta con los parmetros establecidos para la planta B y asi mismo el descargue del vertimiento se debe realizar en el ro Quetzal puesto que no va a existir mayor contaminacin en l, comparada con la que s podra haber con el ro Texal.
EJERCICIO # 22) En el municipio de Villanueva se descarga un vertimiento de aguas residuales provenientes de la PTAR del municipio, en el rio Aguaclara, el caudal del vertimiento es 0,078 m3/s, con una DBOU de 145 Kg/da, presenta un OD de 0,8 mg/L, y una constante cintica (K) de 0,115, las caractersticas del rio antes del punto de mezcla son caudal 0,8 m3/s, una DBOU de 20 mg/L, la concentracin del OD es de 6 mg/L, la profundidad del rio es de 4m, el coeficiente de actividad de lecho de 0,25 y una velocidad de 0,25 m/s. Elabore las curvas de disminucin de oxgeno disuelto para el vertimiento a las siguientes temperaturas y analice sus comportamientos. (Tener en cuenta que el vertimiento y el rio se encuentran a la misma temperatura):15 C b) 20 C c) 25 C d) 28 C e) 30 C
CASO 1: TEMPERATURA 15 C
PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s78
TEMPERATURATvC15
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L33,5648
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,8
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,115
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s800
TEMPERATURATvC15
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L20
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L6
VELOCIDADvm/s0,25
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,25
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L10,15
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOmg/L21,2051
ODODmg/L5,5380
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L4,6120
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1306
Kd a TRkd(dia-1)0,0694
C. Clculo del coeficiente de reoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2438
Kr a TRkr(dia-1)0,2165
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,53049424
DISTANCIA CRITICAXc(Km)76,2586755
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)5,31752133
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)4,83247867
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTxDOD16345,6003,1267,02433712,8001,0099,141
00,0004,6125,53817367,2002,9397,21134734,4000,9429,208
121,6004,9905,16018388,8002,7597,39135756,0000,8809,270
243,2005,2094,94119410,4002,5887,56236777,6000,8219,329
364,8005,3064,84420432,0002,4267,72437799,2000,7669,384
486,4005,3094,84121453,6002,2727,87838820,8000,7159,435
5108,0005,2424,90822475,2002,1278,02339842,4000,6679,483
6129,6005,1245,02623496,8001,9918,15940864,0000,6239,527
7151,2004,9685,18224518,4001,8628,28841885,6000,5819,569
8172,8004,7865,36425540,0001,7418,40942907,2000,5429,608
9194,4004,5875,56326561,6001,6288,52243928,8000,5069,644
10216,0004,3785,77227583,2001,5218,62944950,4000,4729,678
11237,6004,1635,98728604,8001,4218,72945972,0000,4419,709
12259,2003,9486,20229626,4001,3278,82346993,6000,4119,739
13280,8003,7346,41630648,0001,2408,910471015,2000,3849,766
14302,4003,5256,62531669,6001,1588,992481036,8000,3589,792
15324,0003,3226,82832691,2001,0819,069491058,4000,3349,816
501080,0000,3129,838
CASO 2: TEMPERATURA 20C
PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s78
TEMPERATURATvC20
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L33,5648
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,8
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,115
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s800
TEMPERATURATvC20
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L20
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L6
VELOCIDADvm/s0,25
PROFUNDIDAD PROMEDIOhM4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,25
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L9,17
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L21,2051
ODODmg/L5,5380
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L3,6320
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacin
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1306
Kd a TRkd(dia-1)0,1306
C. Clculo del coeficiente de reoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2438
Kr a TRkr(dia-1)0,2438
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)4,09506786
DISTANCIA CRITICAXc(Km)88,4534657
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)6,65594031
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)2,51405969
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTXDOD16345,6002,6066,56432691,2000,3668,804
00,0003,6325,53817367,2002,3276,84333712,8000,3228,848
121,6005,1454,02518388,8002,0737,09734734,4000,2838,887
364,8006,5102,66019410,4001,8437,32735756,0000,2498,921
486,4006,6552,51520432,0001,6377,53336777,6000,2198,951
5108,0006,5782,59221453,6001,4517,71937799,2000,1928,978
6129,6006,3512,81922475,2001,2857,88538820,8000,1699,001
7151,2006,0273,14323496,8001,1378,03339842,4000,1499,021
8172,8005,6443,52624518,4001,0058,16540864,0000,1319,039
9194,4005,2323,93825540,0000,8888,28241885,6000,1159,055
10216,0004,8094,36126561,6000,7838,38742907,2000,1019,069
11237,6004,3914,77927583,2000,6918,47943928,8000,0889,082
12259,2003,9885,18228604,8000,6098,56144950,4000,0789,092
13280,8003,6045,56629626,4000,5378,63345972,0000,0689,102
14302,4003,2455,92530648,0000,4738,69746993,6000,0609,110
15324,0002,9136,25731669,6000,4168,754471015,2000,0539,117
481036,8000,0469,124
491058,4000,0419,129
501080,0000,0369,134
CASO 3: TEMPERATURA 25 C
PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s78
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L33,5648
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,8
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,115
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s800
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L20
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L6
VELOCIDADvm/s0,25
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,25
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOmg/L21,2051
ODODmg/L5,5380
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,8420
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1306
Kd a TRkd(dia-1)0,1715
C. Clculo del coeficiente de resoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2438
Kr a TRkr(dia-1)0,2744
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,75230996
DISTANCIA CRITICAXc(Km)81,0498952
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)6,96323339
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)1,41676661
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelpsTXDOD17367,2001,6086,77235756,0000,0858,295
00,0002,8425,53818388,8001,3807,00036777,6000,0728,308
121,6005,0723,30819410,4001,1817,19937799,2000,0618,319
243,2006,3072,07320432,0001,0107,37038820,8000,0518,329
364,8006,8591,52121453,6000,8627,51839842,4000,0438,337
486,4006,9541,42622475,2000,7347,64640864,0000,0368,344
5108,0006,7511,62923496,8000,6257,75541885,6000,0318,349
6129,6006,3662,01424518,4000,5317,84942907,2000,0268,354
7151,2005,8782,50225540,0000,4517,92943928,8000,0228,358
8172,8005,3443,03626561,6000,3837,99744950,4000,0188,362
9194,4004,7993,58127583,2000,3258,05545972,0000,0168,364
10216,0004,2694,11128604,8000,2758,10546993,6000,0138,367
11237,6003,7694,61129626,4000,2338,147471015,2000,0118,369
12259,2003,3055,07530648,0000,1978,183481036,8000,0098,371
13280,8002,8845,49631669,6000,1678,213491058,4000,0088,372
14302,4002,5055,87532691,2000,1418,239501080,0000,0078,373
15324,0002,1676,21333712,8000,1198,261
16345,6001,8696,51134734,4000,1018,279
CASO 4: TEMPERATURA 28 CPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s78
TEMPERATURATvC28
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L33,5648
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,8
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,115
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s800
TEMPERATURATvC28
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L20
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L6
VELOCIDADvm/s0,25
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,25
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L7,92
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L21,2051
ODODmg/L5,5380
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,3820
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1306
Kd a TRkd(dia-1)0,2020
C. Clculo del coeficiente de reoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2438
Kr a TRkr(dia-1)0,2947
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOTc(dias)3,5036185
DISTANCIA CRITICAXc(Km)75,6781597
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)7,16274054
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)0,75725946
E. TABLA DE DATOS MODELO DE STREETER-PHELPS
TXDOD17367,2001,1986,72235756,0000,0387,882
00,0002,3825,53818388,8001,0006,92036777,6000,0317,889
121,6005,1172,80319410,4000,8337,08737799,2000,0257,895
243,2006,5421,37820432,0000,6937,22738820,8000,0217,899
364,8007,1040,81621453,6000,5757,34539842,4000,0177,903
486,4007,1140,80622475,2000,4767,44440864,0000,0147,906
5108,0006,7891,13123496,8000,3947,52641885,6000,0117,909
6129,6006,2731,64724518,4000,3257,59542907,2000,0097,911
7151,2005,6672,25325540,0000,2697,65143928,8000,0087,912
8172,8005,0342,88626561,6000,2217,69944950,4000,0067,914
9194,4004,4133,50727583,2000,1827,73845972,0000,0057,915
10216,0003,8294,09128604,8000,1507,77046993,6000,0047,916
11237,6003,2954,62529626,4000,1247,796471015,2000,0037,917
12259,2002,8175,10330648,0000,1027,818481036,8000,0037,917
13280,8002,3945,52631669,6000,0837,837491058,4000,0027,918
14302,4002,0255,89532691,2000,0697,851501080,0000,0027,918
15324,0001,7066,21433712,8000,0567,864
16345,6001,4326,48834734,4000,0467,874
CASO 5: TEMPERATURA 30 CPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s78
TEMPERATURATvC30
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L33,5648
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,8
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,115
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s800
TEMPERATURATvC30
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L20
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L6
VELOCIDADvm/s0,25
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm4
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,25
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L7,63
A. Parmetros en el punto de mezclaPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L21,2051
ODODmg/L5,5380
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L2,0920
B. Clculo del coeficiente de desoxigenacinPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1306
Kd a TRkd(dia-1)0,2253
C. Clculo del coeficiente de resoxigenacionPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,2438
Kr a TRkr(dia-1)0,3090
D. Resultados de la aplicacin del modelo de streeter-phelpsPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,32854665
DISTANCIA CRITICAXc(Km)71,8966076
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)7,30375241
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)0,32624759
E. Tabla de datos modelo de streeter-phelps
TXDOD17367,2000,9526,67835756,0000,0207,610
00,0002,0925,53818388,8000,7786,85236777,6000,0167,614
121,6005,1942,43619410,4000,6356,99537799,2000,0137,617
243,2006,7330,89720432,0000,5177,11338820,8000,0107,620
364,8007,2750,35521453,6000,4207,21039842,4000,0087,622
486,4007,2020,42822475,2000,3407,29040864,0000,0077,623
5108,0006,7730,85723496,8000,2767,35441885,6000,0057,625
6129,6006,1591,47124518,4000,2237,40742907,2000,0047,626
7151,2005,4692,16125540,0000,1807,45043928,8000,0037,627
8172,8004,7712,85926561,6000,1457,48544950,4000,0037,627
9194,4004,1063,52427583,2000,1177,51345972,0000,0027,628
10216,0003,4964,13428604,8000,0947,53646993,6000,0027,628
11237,6002,9524,67829626,4000,0767,554471015,2000,0017,629
12259,2002,4745,15630648,0000,0617,569481036,8000,0017,629
13280,8002,0615,56931669,6000,0497,581491058,4000,0017,629
14302,4001,7095,92132691,2000,0397,591501080,0000,0017,629
15324,0001,4116,21933712,8000,0327,598
16345,6001,1616,46934734,4000,0257,605
ANLISIS PROBLEMA 2
Se muestra una situacin en la cual las aguas residuales provenientes de un municipio son tratadas en una PTAR y posteriormente descargadas sobre un ro. Se necesita hacer un anlisis de los niveles de oxgeno disuelto al hacer algunas variaciones en las temperaturas del rio y del vertimiento teniendo en cuenta que se encuentran a la misma temperatura. Para ello aplicamos de nuevo el modelo de streeter-phelps obteniendo los siguientes resultados:
Tiempo (Das)OD T=15COD T=20COD T=25COD T=28COD T=30C
05,5380415,5385,5385,5385,538
14,289146263,8553,3082,9212,636
23,453999232,8172,0731,5831,242
32,935902122,2501,5211,0860,809
42,658510362,0231,4261,1240,960
52,561725762,0351,6291,4861,447
62,598402792,2122,0142,0282,104
72,731708492,4962,5022,6542,825
82,93300752,8483,0363,3033,546
93,180169043,2363,5813,9354,227
103,456212573,6404,1114,5264,849
113,748225514,0434,6115,0675,403
124,046499174,4355,0755,5505,888
134,343839714,8095,4965,9766,305
144,635019415,1615,8756,3486,661
154,916340395,4886,2136,6696,962
165,185288295,7906,5116,9447,214
175,4402586,0666,7727,1797,424
185,680336896,3177,0007,3777,599
195,905134066,5447,1997,5457,743
206,114646156,7497,3707,6867,862
216,309152476,9337,5187,8047,959
226,489133247,0987,6467,9038,039
236,655206297,2467,7557,9868,104
246,808078437,3777,8498,0548,157
256,948508317,4947,9298,1118,200
267,077278377,5987,9978,1588,234
277,195173977,6908,0558,1978,263
287,302968177,7728,1058,2308,285
297,401410767,8448,1478,2568,304
307,491220777,9088,1838,2788,319
317,573081567,9648,2138,2978,331
327,647637858,0148,2398,3118,341
337,715494368,0588,2618,3248,348
347,777215448,0978,2798,3348,355
357,833325668,1318,2958,3428,360
367,884310888,1618,3088,3498,364
377,930619798,1888,3198,3558,367
387,972665748,2118,3298,3598,369
398,010828648,2318,3378,3638,372
408,045457078,2508,3448,3668,373
418,076870318,2658,3498,3698,375
428,105360418,2798,3548,3718,376
438,131194178,2928,3588,3728,377
448,154615078,3028,3628,3748,377
458,175845118,3128,3648,3758,378
468,195086528,3208,3678,3768,378
478,21252348,3278,3698,3778,379
488,228323238,3348,3718,3778,379
498,24263838,3398,3728,3788,379
508,255607018,3448,3738,3788,379
Al igual que con el ejercicio anterior fue necesario realizar por separado las curvas de disminucin de OD a diferentes temperaturas: 15 C, 20 C, 25 C, 28 C y 30 C con el fin de determinar los puntos crticos de oxgeno disuelto lo cual nos permiti hacer comparaciones del comportamiento del ro respecto a este parmetro con el tiempo.
Entre ms alta sea la temperatura a la cual se encuentra tanto el rio como el vertimiento se va a empezar a consumir de manera rpida el OD del ro, por lo tanto los niveles de DBO sern mayores y la contaminacin de la corriente de agua incrementar.
Con el paso del tiempo y dependiendo de la velocidad que presente el ro se podr dar el fenmeno de la re aireacin de manera rpida o lenta, esto ser proporcional a la velocidad y as los niveles de oxgeno aumentarn gradualmente hasta alcanzar su punto de saturacin.
Claramente se evidencia en la grfica que el OD del cuerpo de agua presenta una relacin inversa con la temperatura, pues entre ms grande sea sta ltima menor ser la concentracin de oxgeno disuelto.
Al existir un cambio pequeo en la temperatura de igual forma va a cambiar mnimamente el OD bien sea incrementndose o disminuyendo sus niveles.
Las constantes de desoxigenacin y de reoxigenacin juegan un papel importante para determinar que tanta capacidad presenta el ro para auto depurarse.
EJERCICIO # 3 Elaborar las curvas de disminucin de oxgeno disuelto para los siguientes casos:
a) En el municipio de Monterrey se descarga un vertimiento de aguas residuales provenientes del municipio sin ningn tratamiento al rio Ta, con un caudal de 0,065 m3/s, una DBOU a 25 C de 250 mg/L, presenta un OD de 0,9 mg/L, y una constante cintica (K) a 25 C de 0,100, las caractersticas del rio antes del punto de mezcla son: caudal 0,65 m3/s, DBOU de 18 mg/L, la concentracin del OD es de 8 mg/L, la profundidad del rio es 3,5 m, el coeficiente de actividad de lecho de 0,30 y una velocidad de 0,3 m/s.b) En el municipio de Monterrey se descarga un vertimiento de aguas residuales provenientes del municipio con un tratamiento primario al rio Ta, con un caudal de 0,065 m3/s, una DBOU a 25 C de 150 mg/L, presenta un OD de 3,5 mg/L, y una constante cintica (K) a 25 C de 0,100, las caractersticas del rio antes del punto de mezcla son: caudal 0,65 m3/s, DBOU de 18 mg/L, la concentracin del OD es de 8 mg/L, la profundidad del rio es 3,5 m, el coeficiente de actividad de lecho de 0,30 y una velocidad de 0,3 m/s.c) En el municipio de Monterrey se descarga un vertimiento de aguas residuales provenientes del municipio con un tratamiento secundario al rio Ta, con un caudal de 0,065 m3/s, una DBOU a 25 C de 25 mg/L, presenta un OD de 7 mg/L, y una constante cintica (K) a 25 C de 0,100, las caractersticas del rio antes del punto de mezcla son: caudal 0,65 m3/s, DBOU de 18 mg/L, la concentracin del OD es de 8 mg/L, la profundidad del rio es 3,5 m, el coeficiente de actividad de lecho de 0,30 y una velocidad de 0,3 m/s.a)PARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s65
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L250
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L0,9
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,1
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s650
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L18
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L8
VELOCIDADvm/s0,3
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm3,5
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,3
PARAMETROS ADICIONALESSIMBOLOUNIDADESVALOR
CONCENTRACION DE SATURACION DEL OD A LA TEMPERATURA TRCsmg/L8,38
A. PARAMETROS EN EL PUNTO DE MEZCLA
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOUmg/L39,0909
ODODmg/L7,3545
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L1,0255
B. CALCULO DEL COEFICIENTE DE DESOXIGENACIONPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1257
Kd a TRkd(dia-1)0,1651
C. CALCULO DEL COEFICIENTE DE REOXIGENACIONPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,3262
Kr a TRkr(dia-1)0,3673
D. RESULTADOS DE LA APLICACIN DEL MODELO DE STREETER-PHELPSPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,79328225
DISTANCIA CRITICAXc(Km)98,3218759
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)9,39286069
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)0
E. TABLA DE DATOS MODELO DE STREETER-PHELPS
TXDOD17440,6401,8686,51235907,2000,0998,281
00,0001,0257,35518466,5601,5936,78736933,1200,0848,296
125,9205,6642,71619492,4801,3577,02337959,0400,0718,309
251,8408,1220,25820518,4001,1557,22538984,9600,0608,320
377,7609,1860,00021544,3200,9827,398391010,8800,0518,329
4103,6809,3810,00022570,2400,8357,545401036,8000,0438,337
5129,6009,0570,00023596,1600,7097,671411062,7200,0378,343
6155,5208,4430,00024622,0800,6037,777421088,6400,0318,349
7181,4407,6870,69325648,0000,5127,868431114,5600,0268,354
8207,3606,8841,49626673,9200,4347,946441140,4800,0228,358
9233,2806,0902,29027699,8400,3688,012451166,4000,0198,361
10259,2005,3393,04128725,7600,3138,067461192,3200,0168,364
11285,1204,6483,73229751,6800,2658,115471218,2400,0148,366
12311,0404,0254,35530777,6000,2258,155481244,1600,0128,368
13336,9603,4714,90931803,5200,1918,189491270,0800,0108,370
14362,8802,9835,39732829,4400,1628,218501296,0000,0088,372
15388,8002,5575,82333855,3600,1378,243
16414,7202,1886,19234881,2800,1168,264
B) Con tratamiento primarioPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s65
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L150
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L3,5
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,1
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s650
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L18
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L8
VELOCIDADvm/s0,3
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm3,5
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,3
A. PARAMETROS EN EL PUNTO DE MEZCLA
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOmg/L30,0000
ODODmg/L7,5909
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L0,7891
B. CALCULO DEL COEFICIENTE DE DESOXIGENACION
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1257
Kd a TRkd(dia-1)0,1651
C. CALCULO DEL COEFICIENTE DE REOXIGENACIONPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,3262
Kr a TRkr(dia-1)0,3673
D. RESULTADOS DE LA APLICACIN DEL MODELO DE STREETER-PHELPSPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,79284117
DISTANCIA CRITICAXc(Km)98,3104431
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)7,20899939
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)1,17100061
E. TABLA DE DATOS MODELO DE STREETER-PHELPS
TXDOD17440,6401,4346,94635907,2000,0768,304
00,0000,7897,59118466,5601,2237,15736933,1200,0648,316
125,9204,3484,03219492,4801,0427,33837959,0400,0548,326
251,8406,2342,14620518,4000,8877,49338984,9600,0468,334
377,7607,0511,32921544,3200,7547,626391010,8800,0398,341
4103,6807,2001,18022570,2400,6417,739401036,8000,0338,347
5129,6006,9511,42923596,1600,5447,836411062,7200,0288,352
6155,5206,4791,90124622,0800,4627,918421088,6400,0248,356
7181,4405,9002,48025648,0000,3937,987431114,5600,0208,360
8207,3605,2833,09726673,9200,3338,047441140,4800,0178,363
9233,2804,6743,70627699,8400,2838,097451166,4000,0158,365
10259,2004,0984,28228725,7600,2408,140461192,3200,0128,368
11285,1203,5674,81329751,6800,2048,176471218,2400,0108,370
12311,0403,0895,29130777,6000,1738,207481244,1600,0098,371
13336,9602,6645,71631803,5200,1468,234491270,0800,0088,372
14362,8802,2906,09032829,4400,1248,256501296,0000,0068,374
15388,8001,9636,41733855,3600,1058,275
16414,7201,6796,70134881,2800,0898,291
c) Con tratamiento secundarioPARAMETROS DE VERTIMIENTOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s65
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L25
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L7
CONSTANTE CINETICA DE LA DBO A 20CK20dia-10,1
PARAMETROS DEL RIOSIMBOLOUNIDADESVALOR
CAUDALQvL/s650
TEMPERATURATvC25
DBOU (a Tv)DBOUvmg/L18
OXIGENO DISUELTOOdvmg/L8
VELOCIDADvm/s0,3
PROFUNDIDAD PROMEDIOhm3,5
COEFICIENTE DE ACTIVIDAD DE LECHOadimensional0,3
A. PARAMETROS EN EL PUNTO DE MEZCLA
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
DBOU DBOmg/L18,6364
ODODmg/L7,9091
DEFICIT INICIAL DE OXIGENODBOUvmg/L0,4709
B. CALCULO DEL COEFICIENTE DE DESOXIGENACION
PARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kd a 20 CKd,20(dia-1)0,1257
Kd a TRkd(dia-1)0,1651
C. CALCULO DEL COEFICIENTE DE REOXIGENACIONPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
Kr a 20 CKr,20(dia-1)0,3262
Kr a TRkr(dia-1)0,3673
D. RESULTADOS DE LA APLICACIN DEL MODELO DE STREETER-PHELPSPARAMETROSIMBOLOUNIDADESVALOR
TIEMPO CRITICOtc(dias)3,79931356
DISTANCIA CRITICAXc(Km)98,4782076
DEFICIT DE OXIGENO CRITICODc(mg/L)4,47353533
OXIGENO DISUELTO CRITICOODc(mg/L)3,90646467
E. TABLA DE DATOS MODELO DE STREETER-PHELPS
TXDOD17440,6400,8917,48935907,2000,0478,333
00,0000,4717,90918466,5600,7607,62036933,1200,0408,340
125,9202,6885,69219492,4800,6477,73337959,0400,0348,346
251,8403,8644,51620518,4000,5517,82938984,9600,0298,351
377,7604,3734,00721544,3200,4687,912391010,8800,0248,356
4103,6804,4683,91222570,2400,3987,982401036,8000,0218,359
5129,6004,3154,06523596,1600,3388,042411062,7200,0178,363
6155,5204,0234,35724622,0800,2878,093421088,6400,0158,365
7181,4403,6634,71725648,0000,2448,136431114,5600,0138,367
8207,3603,2815,09926673,9200,2078,173441140,4800,0118,369
9233,2802,9035,47727699,8400,1768,204451166,4000,0098,371
10259,2002,5455,83528725,7600,1498,231461192,3200,0088,372
11285,1202,2166,16429751,6800,1268,254471218,2400,0068,374
12311,0401,9196,46130777,6000,1078,273481244,1600,0068,374
13336,9601,6556,72531803,5200,0918,289491270,0800,0058,375
14362,8801,4226,95832829,4400,0778,303501296,0000,0048,376
15388,8001,2197,16133855,3600,0658,315
16414,7201,0437,33734881,2800,0558,325
Tiempo (das)OD Sin tratamientoOD tratamiento primarioOD Tratamiento secundario428,3498,3568,365
07,3557,5917,909438,3548,3608,367
12,7164,0325,692448,3588,3638,369
20,2582,1464,516458,3618,3658,371
30,0001,3294,007468,3648,3688,372
40,0001,1803,912478,3668,3708,374
50,0001,4294,065488,3688,3718,374
60,0001,9014,357498,3708,3728,375
70,6932,4804,717508,3728,3748,376
81,4963,0975,099
92,2903,7065,477
103,0414,2825,835
113,7324,8136,164
124,3555,2916,461
134,9095,7166,725
145,3976,0906,958
155,8236,4177,161
166,1926,7017,337
176,5126,9467,489
186,7877,1577,620
197,0237,3387,733
207,2257,4937,829
217,3987,6267,912
227,5457,7397,982
237,6717,8368,042
247,7777,9188,093
257,8687,9878,136
267,9468,0478,173
278,0128,0978,204
288,0678,1408,231
298,1158,1768,254
308,1558,2078,273
318,1898,2348,289
328,2188,2568,303
338,2438,2758,315
348,2648,2918,325
358,2818,3048,333
368,2968,3168,340
378,3098,3268,346
388,3208,3348,351
398,3298,3418,356
408,3378,3478,359
418,3438,3528,363
ANALISIS:
Se evidencia como la falta de tratamiento del vertimiento antes de depositarlo al rio ocasiona un nivel elevado de contaminacin hasta que los niveles de Oxgeno disuelto en el rio llegan a ser 0. El tratamiento primario resuelve un poco el problema porque no deja nulo el nivel de oxgeno disuelto en el rio, sin embargo el nivel crtico de oxgeno disuelto en muy pequeo. La combinacin del tratamiento primario ms el secundario genera resultado ptimos pues los puntos crticos de oxgeno disuelto no son tan grandes, as que el grado de afectacin al rio es pequeo en comparacin con los otros dos. Es notorio que elevadas DBO descargadas al rio sin tratamiento generan ms trabajo para descomponer estas altas cargas de materia orgnica causando as contaminacin, afectando la vida acutica y el comportamiento general de rio. Tambin se puede observar que si bien la cada de oxgeno disuelto ms crtica es la del vertimiento sin tratamiento el tiempo para que el rio recupere su estado original es el mismo que para un vertimiento con tratamiento primario y uno con tratamiento secundario. Las constantes de desoxigenacin y de reoxigenacin juegan un papel importante para determinar que tanta capacidad presenta el ro para auto depurarse. Se hace evidente la necesidad de implementar tratamientos para las aguas residuales para que la afectacin al rio sea la menor posible.