Influencia del ángulo y perímetro de impacto de las aspas en un aireador de eje horizontal sobre la transferencia de oxígeno disuelto

Autores/as

  • César René Blanco-Zúñiga Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://orcid.org/0000-0002-9181-4944
  • Nicolás Rojas-Arias Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja-Boyacá, Colombia/Graduate Program in Materials Science and Engineering, Department of Materials Engineering, Federal University of São Carlos, São Carlos, Brazil https://orcid.org/0000-0003-3358-2484

DOI:

https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-05-08

Palabras clave:

aireador mecánico de eje horizontal, oxígeno disuelto (OD), coeficiente de transferencia de oxígeno, eficiencia de aireación estándar (SAE), geometría de las aspas

Resumen

El oxígeno disuelto (OD) es un parámetro fundamental en los cuerpos de agua que puede suministrarse por medio de agitadores mecánicos de eje horizontal. Sin embargo, la geometría de las aspas y las condiciones operativas pueden influir sobre los costes del proceso. En este trabajo se estudia el efecto del perímetro y ángulo de impacto de las aspas sobre el agua en un prototipo de aireación mecánica de eje horizontal, partiendo del análisis de transferencia de OD. Las mediciones se realizaron en muestras de agua anóxica utilizando dos tipos de aspas con una misma área, variando su perímetro y ángulo de impacto. Otros parámetros que influyen en el proceso de transferencia de OD se controlaron en este estudio. Los resultados muestran que el incremento del perímetro y ángulo de impacto de las aspas con el cuerpo de agua genera una reducción en la eficiencia de aireación estándar (SAE) en el proceso de hasta un 30 % en este estudio, obteniendo los mejores resultados para el prototipo de aspas Tipo II con un valor KLa de 3.69 h-1 y una SAE de 0.47 kgO2∙kW-1h-1 al usar un ángulo de impacto de 13.5°. De manera general, la geometría de las aspas es un parámetro fundamental de diseño, el cual influye en la transferencia de oxígeno disuelto en el agua. Los resultados de este estudio pueden contribuir en mejorar la eficiencia en estos sistemas mecánicos, disminuyendo el consumo de energía asociado con los procesos de oxigenación.

Publicado

2021-09-01