I Congreso Internacional del Agua. SED CERO YA!!! Master en Ingeniería del Agua Sostenible 1- INTRODUCCIÓN:

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Emilio Belmonte Montero
hace 6 años
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1 TÍTULO: LA ESCALERA: SISTEMA DE OXIGENACIÓN POR GRAVEDAD AUTOR: Benoît Batut INSTITUCIÓN/EMPRESA: GRUPOTAR PAÍS: Francia MAIL: 1- INTRODUCCIÓN: De toda el agua que hay en la Tierra, solo el 3% es dulce, y de ésta, solo la mitad es potable. Así se entiende que desde tiempos inmemorables, el hombre ha buscado la mejor forma de tratar y conservar este elixir en las más óptimas condiciones posibles. La contaminación del agua es conocida desde la antigüedad. Desde aquí se va a estudiar la oxigenación de un agua residual mediante los saltos de dicha agua al descender por una escalera simplemente por gravedad. Esta técnica utilizada desde hace siglos por la cultura Andaluz y en otras partes del mundo, puede ser utilizada y rescatada por la ingeniería del agua moderna, con varias potenciales aplicaciones como ser: tratamiento de aguas residuales, oxigenación de efluentes anaerobios, aireación de agua potable. Para su aplicación esta técnica requiere importantes gradientes hidráulicos, por esta razón la elevación del agua, puede estar justificada en algunas situaciones determinadas.

2 2- OBJETIVOS: El objetivo principal es la oxigenación del agua residual; que consiste en el aumento de forma apreciable del oxígeno disuelto, debido a la energía aportada por la diferencia de cota entre los escalones. Materia orgánica + Oxígeno H 2 O + CO 2 Además de la oxigenación del agua, en estos momentos se están estudiando otros parámetros para mejorar los rendimientos de la escalera, que son los siguientes: - Disminución de la Demanda Química de Oxígeno (DQO). - Eliminación de patógenos (estudios de los coliformes fecales y totales). 2 de 8

3 3- ESQUEMA DEL SISTEMA: La escalera está construida de aluminio y consta de dos peldaños de (25 x 50) cm. En la parte superior se encuentra un depósito de plástico que vierte el agua a los escalones y en la parte baja hay una caja de recolección del agua. La captación se lleva a cabo por una bomba sumergida, la cual esta conectada a un regulador de caudal. Figura 1: Esquema del sistema de escalera 3 de 8

4 4- ESTUDIOS EXPERIMENTALES: Los estudios experimentales se están desarrollando en uno de los patios de la Escuela Politécnica de Sevilla. Captándose el agua de una arqueta que recoge todos los vertidos de la escuela. En la actualidad se han realizado dos experiencias, que se muestran a continuación: A) EXPERIENCIA 1: Escalones sin sustrato: En esta experiencia el agua circulaba libremente por los peldaños con un régimen turbulento. El estudio trataba de la medida de diferentes parámetros a lo largo de la escalera. Pasos de la experiencia: Figura 2: Foto de la escalera en la experiencia 1. Primero se activa la bomba, que a la vez lleva adosado un regulador de caudal. El agua empieza a llegar al depósito de la escalera hasta llenarse; a continuación empieza a bajar por los escalones hasta la caja situada en la parte baja de la escalera, de donde pasa de nuevo a la arqueta. Las muestras son tomadas en el depósito, al final de cada escalón y en la caja final. 4 de 8

5 Los parámetros que se miden durante esta experiencia son: - Caudal. - ph. - Oxígeno disuelto. - Temperatura. - DQO. B) EXPERIENCIA 2: Escalones con sustrato: Esta experiencia se está realizando en la actualidad y trata del almacenamiento del agua, llevada a cabo por un borde situado al final de cada escalón, estando además estos provistos de dos sustratos distintos, para el posible desarrollo de bacterias que conseguirán la eliminación de patógenos. El sistema está funcionando de manera continuada, para conseguir la formación de una película de bacterias, para la desinfección de las aguas Figura 3: Esquema de la escalera en la experiencia 2. 5 de 8

6 Los peldaños están divididos en dos regiones, debido a la existencia de sustratos diferentes en cada parte. - Sustrato 1: piedras de arlita. - Sustrato 2: piedras de grava. son: Los parámetros que se están midiendo Figura 4: Foto escalera experiencia 2 - Oxígeno disuelto. - ph. - DQO. - Coliformes fecales. - Coliformes totales. 6 de 8

7 5- RESULTADOS Y CONCLUSIONES: En la tabla que se muestra a continuación se puede observar el incremento de oxígeno disuelto, en diferentes días. Evolución del oxígeno disuelto 0,6 O2 (ppm) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 29/11/ /01/ /01/ /01/ /01/06 (1) 19/01/06 (2) 20/01/ ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Lugar Tabla 1: Incremento del Oxígeno disuelto Los lugares donde se han tomado las muestras son: 1: Depósito. 2: Escalón primero. 3: Escalón segundo. 4: Caja inferior. 7 de 8

8 Como se puede ver el mayor incremento de oxígeno se desarrollo en el primer escalón, que puede ser debido al caudal importante que aporta la bomba. Como consecuencia, en el segundo escalón se obtiene un incremento mucho menor, pero ya en la caja va aumentando linealmente. Sobre los estudios realizados se ha obtenido el objetivo principal que es el aumento del oxígeno disuelto, pero sobre los otros parámetros no se han conseguido resultados concluyentes, por lo que, como se ha mostrado anteriormente se están realizando estudios con sustratos para mejorar el rendimiento del sistema. 8 de 8

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