El curso permite aprender a desarrollar el diseño de sistemas de fangos activos convencionales mediante hoja de cálculo Excel, asimilando de forma detallada la teoría en la que se fundamentan. Para ello se expondrá de manera pormenorizada y desglosando celda a celda, el desarrollo de una secuencia de dimensionamiento del tratamiento secundario de una planta depuradora. Una vez asimilado el conocimiento, se propondrá al alumno un caso práctico a evaluar que permitirá aplicar el conocimiento práctico adquirido.

1. Te presenta el
CURSO ON LINE
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE
MATERIA ORGÁNICA Y NUTRIENTES
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE
MATERIA ORGÁNICA Y NUTRIENTES

2. Presentación del curso
El diseño de tratamientos secundarios de fangos activos convencionales sigue ocupando el mayor porcentaje de los
proyectos que se realizan tanto de remodelación, ampliación o nueva planta, para lo cual resulta de gran ayuda
contar con una guía completa y entendible para su correcto diseño.

3. DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
ORGÁNICA Y NUTRIENTES
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE MATERIA
ORGÁNICA Y NUTRIENTES
>120
diapositivas
(audio)
20 horas
3 semanas
+ SOPORTE
ONLINE
Ejercicio
práctico de
diseño de
EDAR/PTAR
El curso permite aprender a desarrollar el diseño de sistemas de fangos
activos convencionales mediante hoja de cálculo Excel, asimilando de forma
detallada la teoría en la que se fundamentan. Para ello se expondrá de manera
pormenorizada y desglosando celda a celda, el desarrollo de una secuencia de
dimensionamiento del tratamiento secundario de una planta depuradora. Una
vez asimilado el conocimiento, se propondrá al alumno un caso práctico a
evaluar que permitirá aplicar el conocimiento práctico adquirido.

4.  LOS MÓDULOS DE ESTE CURSO INCLUYEN:
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
ORGÁNICA Y NUTRIENTES
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE MATERIA
ORGÁNICA Y NUTRIENTES
1.- Fundamentos para el diseño de tratamientos secundarios
2.- Caso práctico desarrollado en Excel. Diseño del Tratamiento
Secundario.
3.- Actualización de la teoría de depuración biológica a modelos de
simulación.
4.- Caso práctico a desarrollar en Excel por el alumno. Diseño del
Tratamiento Secundario.
A continuación, se exponen algunas diapositivas como ejemplo del curso:

5. Descrito de una forma global se puede decir que las bacterias que viven en el reactor biológico se alimentan de los
elementos nutritivos que entran con el influente, de forma que éstas crecen. Cuando comienza a faltar la materia
usada como alimento por los microorganismos se produce un autoconsumo del protoplasma celular de forma que
la masa de microorganismos disminuye.
1.1.2 Degradación de materia orgánica
Reacciones de síntesis
Materia orgánica + O2 + Nutrientes Bacterias + CO2
Bacterias
Reacciones de respiración endógena
Bacterias + O2 CO2 + H2O + NH3
Bacterias

6. REACTOR BIOLÓGICO
O2 O2 O2
DECANTADOR
SECUNDARIO
FANGOS EN EXCESO
INFLUENTE EFLUENTE
RECIRCULACIÓN EXTERNA
ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE MATERIA ORGÁNICA

7. Oxígeno consumido en respiración endógena:
ORE = b * V * X
Donde:
b = coeficiente cinético que define el desarrollo de la respiración endógena, expresado en KgO2/KgSSLM/día (ver
tabla)
V = Volumen del tanque de aireación (m3)
X= Concentración del licor mezcla (kg/m3)
Los valores de a y b para el rango de valores habituales según la carga másica del proceso son los siguientes:
Carga Másica
(Kg DBO/d/KgSSLM)
a (Kg O2/KgDBO5eliminada) b (d-1) (*)
0,1 0,50 0,136
0,7 0,50 0,131
0,5 0,50 0,123
0,4 0,53 0,117
0,3 0,55 0,108
0,2 0,59 0,092
0,1 0,65 0,066
0,05 0,66 0,040
(*) Los valores del coeficiente cinético b indicados en la tabla
son los correspondientes para T = 20º. Para otras temperaturas
puede calcularse con una expresión del tipo:
bT = b20º * (T-20)
El valor de θ en el rango de temperaturas de 5 a 35º es del
orden de 1,029.
Este hecho no afecta al parámetro “a” al ser estequiométrico y
no cinético.

8. El hecho anterior permite diferenciar, de simple vistazo, si un tratamiento secundario se basa en aireación prolongada
o en un sistema convencional. La clave está en fijarse comparativamente en el tamaño del reactor biológico frente al
de la decantación secundaria (si la hubiera). Si el reactor tiende a ser bastante más grande que el conjunto de la
decantación secundaria, entonces estamos hablando de aireación prolongada.
Si por el contrario, el reactor tiende a ser igual o inferior al
tamaño del reactor biológico, entonces es sistema de
fangos activos convencionales.

9. La forma en la que se muestra el procedimiento de cálculo es la siguiente:
2.1. DATOS DE PARTIDA PARA EL DISEÑO
1 BASES DE PARTIDA Formulación
Valores
2 Columna F
3 CAUDALES DE AGUA RESIDUAL A PLANTA
4 Caudal medio diario 10.000 10.000 m3/d
5
6 NIVELES DE CONTAMINACIÓN
7 DBO5
8 Carga diaria total =+F4*F9/1000 2800 kg/d
9 Concentración de diseño 280 280 ppm
10
11 SStotales
12 Carga diaria total =+F4*F13/1000 4500 kg/d
13 Concentración de diseño 450 450 ppm
14
15 Ptotal
16 Carga diaria total =+F4*F17/1000 102,9 kg/d
17 Concentración de diseño 10,3 10,3 ppm
18
19 Ntotal
20 Carga diaria total =+F4*F21/1000 710 kg/d
21 Concentración de diseño 71 71 ppm
22
23 NTK
24 Carga diaria total =+F4*F25/1000 683 kg/d
25 Concentración de diseño 68,3 68,3 ppm
En la columna de la izquierda
titulada «Formulación», aparece
en cada celda el conjunto de
operaciones matemáticas que
definen la expresión que da
como resultado el valor indicado
en la celda de su derecha,
(columna titulada «Valores
Columna F»).

10. En la siguiente tabla se muestran los primeros pasos a dar en el diseño, que son los de indicar claramente los valores de partida del
diseño que condicionan los cálculos a realizar durante el diseño.
TRATAMIENTO BIOLÓGICO Valores
Formulación Columna F
23 Determinación del Volumen del Reactor
24 Fracción anóxica 0,3 0,3
25 Fracción óxica =1-F24 0,7
26 Edad del fango 18,1 18,1
kg MLSS/(kg fangos
exceso*d)
27 Temperatura =F21 12 ºC
28 Función Objetivo =((1-F24)*F31/F29)-F30-1/F26 0
29 S (coef. Seguridad. 1-1,5) 1,4 1,4
30 bnT( coef. Decrecimiento bacterias nitrificantes) =0,04*1,029^(F27-20) 0,032 dias^-1
31 unmT (Coef. Crecimiento bacterias nitrificantes) =+F32*1,123^(F27-20) 0,17 dias^-1
32 u(20) (0,5 en cond. normales; 0,4 en cond. desfavorables) 0,44 0,44
33
34 Carga másica 0,064 0,064 kgDBO5/kgMLSS
35 Función Objetivo
=1/((1,2*F34^1,23+0,5*(F36-
0,6)*F34)*F15/100)-F26 0
36 B (SS/DBO5) a la entrada del reactor =+F16/F7 0,9
37 Volumen total reactor =+F10/(F34*F39) 22,311 m3
38 Volumen por línea =+F37/F6 11,156 m3
39 Concentración sólidos en reactor MLSS (2,5-4) 3,5 3,5 kg/m3
40 Fangos en exceso por línea
=(1,2*F34^0,23+0,5*(F36-
0,6))*F9*F15/100 1,871 kg/d
41 Fangos totales en exceso =+F40*F6 3,742 kg/d
El valor de esta «Función
Objetivo» es cero al iterar el
valor buscado teórico de la edad
del fango (F26) con la “función
objetivo” de Excel.
En este otro caso el valor de esta
«Función Objetivo» es cero al
iterar el valor buscado teórico de
la carga másica (F34) con la
“función objetivo” de Excel.
2.2.1 CÁLCULO DEL VOLUMEN Y PRODUCCIÓN DE FANGOS

11. TRATAMIENTO BIOLÓGICO Valores
Formulación Columna F
96 FÓSFORO A ELIMINAR QUÍMICAMENTE
97 Al objeto de obtener una concentración máxima de 2 mg/l de P en el efluente,
98 se proyecta un afino químico. Debe considerarse el proceso de eliminación
99 biológica del fósforo como un medio para economizar reactivos,
100 pero no como único medio para garantizar las exigencias del vertido
101
102 P a eliminar mediante precipitación química complementaria 4 4 mg/l
103 Cantidad eliminada =+F102*F3/1000 40 kg/d
104
105 La dosis recomendada por la Norma Alemana ATV A-131
106 y MANUAL OF PRACTICE 7 WPCF 1,5 mg/l
107
108 Es decir: Kg Fe / Kg P eliminado: =+F106*(55,84/30,97) 2,71 kg/kg
109 FeCl3 / kg P eliminado:
=+F106*(55,84+35,45*
3)/30,97 7,84 kg/kg
110 FeCl3 comercial (riqueza del 42%; densidad 1,4): =+F103*F109/1,4/0,42 533 l/d
111
112 Dosificación
113
114 A caudal medio =+F110/24 22,2 l/h
115 Consumo =F110 533 l/d
116 =+F115/24 22,2 l/h
117 Número bombas en servicio 1 1 Ud
118 Número bombas en reserva 1 1 Ud
119 Número bombas total 2 2 Ud
120 Capacidad media =+F116/F117 22,2 l/h
121 Tipo de bomba a instalar Pistón-membrana
Peso atómico del fósforo (P): 30,97
Peso atómico del hierro (Fe): 55,84
Peso atómico del cloro (Cl): 35,45
122
123 Almacenamiento
124 Volumen requerido por día =F110 533 l/d
125 Autonomía requerida 12 12 d
126 Volumen necesario =+F124*F125/1000 6,4 m3
127 Número depósitos 1 1 Ud
128 Volumen necesario unitario =+F126/F127 6,4 m3
129 Volumen necesario unitario adoptado 6 6 m3
130 Autonomía real =+F129*1000/F124 11,3 d

12. 3.9. Diagrama conceptual del ASM1. Eliminación de M.O. y Nitrógeno
A continuación se amplía y completa el diagrama anterior, mostrando de forma esquemática el proceso de
eliminación de materia orgánica y nitrógeno.

13. 3.5. Modelo de Monod
Frecuentemente, se utiliza el modelo de Monod que supone que el crecimiento bacteriano sigue la cinética de
Michaelis-Menten para los procesos catalizados por enzimas, con lo que:
Influencia de la concentración de sustrato
Siendo:
Según este modelo, la velocidad del proceso biológico de crecimiento microbiano tenderá
asintóticamente al valor máximo mmax. La concentración a la cual la velocidad del proceso es igual a
la mitad de la velocidad máxima será el valor de la constante de semisaturación del proceso Ks.

15. A quien se dirige ? A quien se dirige ?
Profesionales del campo del Diseño,
Ingeniería, Operación y Explotación de
empresas de Construcción y/o gestión de
agua, así como Técnicos y licenciados que
se desempeñan en las áreas de
Supervisión y Control, etc.. de este tipo de
plantas.
Ingenieros Industriales, Ing. Técnicos
Industriales, Lic. Medioambiente, Ing.
Químicos, etc., así como alumnos de
último año de dichas carreras.
DISEÑO DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
ORGÁNICA Y NUTRIENTES
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CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE MATERIA
ORGÁNICA Y NUTRIENTES

16. Nuestros expertos, con una amplia experiencia en
INGENIERIA DE AGUAS, proveen asistencia técnica
especializada.
En la versión TUTORIZADA del curso, podrás contactar con
el tutor, mediante varios medios :
Soporte
ON LINE
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CONVENCIONALES. ELIMINACIÓN BIOLÓGICA DE
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