Simulación de un clarificador secundario del proceso de una planta de tratamiento de aguas residuales usando fluido dinámico computacional

Abstract

Los clarificadores secundarios son muy utilizados en los tratamientos de aguas residuales provenientes de empresas, industrias, domésticas o de agricultura. No obstante, han sido poco empleados en modelos de software de flujo dinámico y en consecuencia son pocos los estudios donde se desarrollen aplicaciones para clarificar aguas residuales con un modelo 3D empleando software con comportamiento fluido dinámico (con sus siglas CFD) e influencia en la una geometría con dimensiones a escala real. Por lo tanto, este trabajo presenta el desarrollo de un modelo computacional con la herramienta ANSYSFLUENT® Academic, la cual muestra el comportamiento del fluido dentro de la unidad de clarificación secundaria. El análisis CFD es trabajado con el objetivo de predecir si con los datos, los métodos suministrados al sistema y la velocidad encontrada se pueden revelar resultados en donde se logre que los sólidos encontrados en el efluente puedan sedimentarse al fondo del tanque. Para el análisis del CFD del clarificador secundario se establecieron condiciones de contorno: caudal, velocidad, material y sus propiedades y tiempo del proceso aplicados a la superficie de entrada. También se estudian los elementos de discretización de la malla en la geometría del clarificador secundario. Los resultados obtenidos se analizaron mediante contornos y gráficas de velocidad donde se mostró que con un número de iteración y tiempo el sistema se estabiliza y muestra cómo la distribución de la velocidad en el clarificador permite una sedimentación eficiente.