A partir de los datos de la l a siguiente tabla (los datos son pares de números tiempo-consumo de O2), obtenidos para una muestra de agua residual a 20º C, determinar la demanda carbonosa de oxígeno, l a demanda nitrogenada de oxígeno y las constantes de reacción para la DBO carbonosa y nitrogenadas a 20 y a 25º C. Tiempo (d): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 40 Consumo de O2 (mg/L): 0, 10, 18, 23, 26, 29, 31, 32, 33, 46, 56, 63, 69, 74, 77, 82, 85, 87, 89, 90, 90
Realizamos el gráfico que representa el consumo de oxígeno respecto del tiempo:
100 ) l / g m ( o n e g í x o e d o m u s n o C
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Tiempo(días)
En la representación se observa que a partir del octavo día se produce un salto en el consumo de oxígeno, es ahí donde comienza la demanda nitrogenada de oxígeno, antes del salto tenemos la demanda carbonosa de ox ígeno.
Calculamos la variación de la DBO carbonosa hasta el día 8 y de la DBO nitrogenada a partir del día 9: Para la DBO carbonosa, siendo DBO 0=33 mgO2/l. Tiempo(días)
DBO0-DBOt(consumo DBO mg/l) 33 23 15 10 7 4 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ln(DBOt/DBO0) 0 -0.361 -0.788 -1.194 -1.551 -2.110 -2.803 -3.497 ---
Para la DBO nitrogenada, siendo DBO 0=90 mgO2/l. Tiempo(días)
DBO0-DBOt(consumo DBO mg/l) 44 34 27 21 16 13 8 5 3 1 0 0
9 10 11 12 13 14 16 18 20 25 30 40
Ln(DBOt/DBO0) -0.716 -0.973 -1.204 -1.455 -1.727 -1.935 -2.420 -2.890 -3.401 -4.500 -----
Representamos los datos de la tabla para la DBO carbonosa: 0.5 0 0 -0.5 0
) 0 O -1 B D-1.5 / t O -2 B D ( n -2.5 L
-0.361 1
2 -0.788
3
4
6
7
-1.194 -1.551
y = -0.4882x + 0.1708 -2.11 -2.803
-3
-3.497
-3.5 -4
5
Tiempo(días)
8
Así tenemos la constante cinética de primer orden K a 20 o, k(20)=0.4882, que se corresponde con la pendiente de la línea de tendencia representada en el gráfico anterior cambiada de signo. k(25)=k(20)*ϴ^(25-20)=0.4882*1.056^(25-20)=0.641.
Ahora representamos los datos de la tabla para la DBO nitrogenada: 0 0 -0.5 -1 -1.5 ) 0 O -2 B D / t -2.5 O B D ( n -3 L
5
10 15 -0.716 -0.973 -1.204 -1.455 -1.727 -1.935
20
25
30
y = -0.2376x + 1.3948
-2.42 -2.89 -3.401
-3.5 -4 -4.5 -4.5 -5
Tiempo(días)
Así tenemos la constante cinética de primer orden K a 20 o, k(20)=0.2376, que se corresponde con la pendiente de la línea de tendencia representada en el gráfico anterior cambiada de signo. k(25)=k(20)*ϴ^(25-20)=0.2376*1.056^(25-20)=0.312.
