El tratamiento aeróbico de las aguas residuales industriales de la industria de la celulosa y el papel es el paso de tratamiento más caro del proceso de purificación.Nueva investigaciónpublicado enTecnología e innovación ambientalmuestra cómo la purificación de las aguas residuales de la fabricación de pulpa se puede hacer más eficiente energéticamente prediciendo la tasa de transferencia de oxígeno y permitiendo así una forma de regular la aireación.

"Nuestro estudio publicado trata sobre el análisis de la oxigenación del agua para predecir la tasa de transferencia de oxígeno dependiendo de la concentración de tensioactivos en el agua", dice Kamal Rezk, profesor titular de sistemas medioambientales y energéticos.El estudio se centra en el tensioactivo láurico.ácido, que es una sustancia común enagua contaminadadesdepulpayindustria del papel.

Sin un conocimiento suficiente de la tasa de transferencia de oxígeno, existe el riesgo de una aireación excesiva del agua, lo que aumenta los costos operativos como resultado de una mayordemanda de energíaen el sistema de aireación.Otro riesgo es una aireación insuficiente, que conduce a una purificación insuficiente y, en consecuencia, limita la producción.

"Hemos realizado un estudio numérico y de laboratorio combinado en el que se ha medido la oxigenación en función de diferentes flujos de aire y concentraciones de ácido láurico a escala de laboratorio", dice Wamei Lin, profesor titular de sistemas medioambientales y energéticos."Las variaciones en el tamaño de las burbujas han sido analizadas y utilizadas como información para elmodelo de simulación".

Modelo para purificación optimizada

Los investigadores han desarrollado un modelo de cálculo numérico para poder predecir la tasa de transferencia de oxígeno en función del flujo de aire, la concentración de ácido láurico y, por tanto, un tamaño de burbuja representativo.El modelo puede predecir la tasa de transferencia de oxígeno del agua limpia con bajos flujos de aire y bajas concentraciones de ácido láurico.

"Las aguas residuales de la industria de la celulosa y el papel se limpian según estrictos requisitos medioambientales y el factor decisivo en el proceso de purificación es la aireación", afirma Rezk."Si no se airea lo suficiente, la purificación no estará a la altura de los estándares y habrá que reducir el ritmo de producción. Gracias a los resultados de nuestra investigación, se pueden evitar las paradas de producción, lo cual es de gran importancia económica para la industria de celulosa y papel.industria."

Más información:Kamal Rezk et al, Análisis numérico y experimental de la transferencia de oxígeno en columnas de burbujas: evaluación de la predicción de la tasa de transferencia de oxígeno en agua limpia y con soluciones tensioactivas,Tecnología e innovación ambiental(2024).DOI: 10.1016/j.eti.2023.103522