Optimización de los Costos de Operación del Proceso de Electro-oxidación para una Planta de Tratamiento de Aguas Mediante Análisis Estadístico de Superficie de Respuesta

Abstract

ResumenSe efectuó la optimización estadística del costo de implementación y operación del tratamiento por electrooxidación de aguas residuales contaminadas con el colorante Amarillo 23. El objeto fue encontrar los valores de operación para la densidad de corriente, conductividad, y área de electrodos por unidad de volumen que minimicen el valor presente neto (VPN) de la operación mientras se mantiene una calidad de tratamiento establecida. Para alcanzar este objetivo se empleó la Metodología de Superficie de Respuesta acoplada a un diseño de experimentos Box-Behnken. Las condiciones óptimas encontradas fueron: Relación volumen tratado por área de electrodos: 9.076 mL/cm 2 , conductividad: 4000 µS/cm y densidad de corriente 20 mA/cm 2 , para las cuales el VPN predicho a 10 años es de 998636 USD y corresponde a un costo de 0.67 USD/m 3 de agua tratada. Palabras clave: tratamiento de aguas residuales; optimización; electroquímica; análisis de superficie de respuesta Optimization of the Operating Cost for the ElectrochemicalOxidation Process in a Water Treatment Plant Using Response Surface Statistical Analysis AbstractThe statistical optimization of the implementation and operational costs of an electrochemical-oxidation process for treatment of wastewater containing dye Yellow 23 was done. The aim was to optimize the operational parameters for the current density, conductivity, and area of electrodes per unit of volume in order to minimize the net present value (NPV) of the operation while maintaining a defined quality for the treated wastewater. To achieve this, the response surface methodology coupled to the Box-Behnken statistical design was used. The optimal conditions found were: a relationship of treated wastewater volume per area of electrodes of 9.076 mL/cm 2 , conductivity 4000 µS/cm, and current density 20 mA/cm 2 . At optimal conditions, the NPV for a 10 year operation is 998636 USD, which corresponds to a cost of 0.68USD/m 3 of treated water.

Efficient microorganisms in groundwater decontamination and its implication in the production and quality of hydroponic lettuce

“…Desafortunadamente, en algunos países, la agricultura intensiva ha causado una severa degradación del suelo y contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, debido a una aplicación excesiva de agroquímicos, y en muchos casos al vertido directo de aguas residuales urbanas, como sucede en los campos arroceros de la región de Tumbes donde los drenajes son deficientes. Los procesos tradicionales de coagulación-floculación, filtración, adsorción, biodegradación no han dado los resultados esperados, por lo que es necesario implementar nuevas tecnologías emergentes para cumplir los estándares de calidad del agua (Gilpavas et al, 2016). El uso de microorganismos eficientes (EM) para el tratamiento de las aguas contaminadas, se ha convertido en una alternativa atractiva, sustituyendo a las técnicas fisicoquímicas convencionales en la remoción de compuestos que alteran su calidad (Garzón et al, 2017).…”

Optimización Multiobjetivo del Proceso Fenton en el Tratamiento de Aguas Residuales provenientes de la Producción de Café Soluble

“…El trabajo involucra un diseño factorial tipo Box-Behnken junto con la metodología de la superficie de respuesta para optimizar la eficiencia del proceso. Estas herramientas han probado ser útiles para la caracterización de sistemas de tratamiento utilizando Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) (Ay et al, 2009;Bianco et al, 2011;GilPavas et al, 2016a). También se incluye un análisis de costos operacionales para encontrar condiciones adecuadas de operación utilizando la metodología de la función de deseabilidad global.…”