Guía técnica para el diseño de sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales (5ª PARTE)

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DISEÑO DE UN REACTOR ANAERÓBICO

El tratamiento anaeróbico de las aguas residuales ha existido como tecnología práctica en los últimos 100 años. Gradualmente se desarrolló desde un simple sistema de tanque séptico a reactores completamente controlados de alta tasa actualmente usados para tratar efluentes industriales complejos. En sistemas anaeróbicos, las poblaciones microbianas clave generalmente tienen una tasa de crecimiento reproductiva inferior a la de los reactores aeróbicos equivalentes. Esto requiere que el tiempo de retención del lodo sea mayor.

El petróleo puede llegar a 150 dólares a finales de año

El "peak oil" podría estar aquí, eso es al menos lo que defienden cada vez más analistas. La teoría de "Peak Oil" o "Hubbert Peak" se refiere a que el petróleo es finito y un recurso no renovable y una vez que la mitad de la reserva se ha consumido se producirá una declinación terminal como la que mostramos en la figura.

Un control por lotes basado en PAC elimina la necesidad de PCs en suelo de planta

La implementación de sistemas de control por lotes efectivos tradicionalmente ha implicado la necesidad de instalar PCs acoplados dentro de un bucle de control en tiempo real a menudo comunicando el controlador del suelo de planta vía OPC, pero hay necesidad de programación, integración, problemas relacionados con la seguridad e instalación.

Sistema de recuperación de energía para plantas de desalinización

Flowserve ha equipado plantas de desalación desde hace más de medio siglo, y ha asumido que la energía es el mayor coste de operación de cualquier instalación de ósmosis inversa. Por ello, los equipos de alta eficiencia y, sobre todo los dispositivos de recuperación de energía, son fundamentales para hacer el proceso rentable.

Métodos de cálculo de las tensiones en una turbina eólica

Estimación de la fatiga para un aspa rotatoria de una turbina eólica

La estimación de la fatiga de un aspa rotatoria puede ser útil para prevenir la rotura de las aspas, lo cual es un problema muy frecuente en el uso de la turbina eólica.

La causa principal del fallo de las turbinas eólicas es la fatiga, debido a que las aspas de las turbinas eólicas expuestas a las cargas del viento son vulnerables al daño acumulado debido a la naturaleza cíclica de la carga. La dificultad en predecir la fatiga es en parte debida a un conocimiento insuficiente del comportamiento dinámico de estas máquinas. Además, la curva S-N que da el número de ciclos de tensión para el fallo están gravados con la incertidumbre debida a un número limitado de especímenes de ensayos así como la variabilidad entre especímenes.

Transporte de medicamentos refrigerados a lugares remotos

La energía solar cada vez permite un mayor número de aplicaciones y crea enormes posibilidades desarrollo en  lugares donde las condiciones ambientales extremas o la ausencia de comunicaciones terrestres dificultan el progreso. La caída del precio de los paneles fotovoltaicos y el desarrollo de todo tipo de tecnologías de eficiencia energética ha propiciado que cada vez existan más soluciones económicas para resolver problemas hasta ahora insalvables.

Control y supervisión inteligente de sistemas de bombeo

La familia de productos Flowserve Intelligent Process Solutions (IPS) es un conjunto de tecnologías avanzadas que ayuda al usuario a gestionar los activos de planta, incrementando los tiempos de actividad y reduciendo los costes del ciclo de vida de los equipos. Flowserve ofrece soluciones de control avanzadas - cableadas e inalámbricas - para obtención de datos de forma permanente y analizar los activos vitales de la planta.

Ahorro de energía en una planta de recirculación de aguas residuales

Una planta de tratamiento de aguas residuales necesita reconstruir cuatro tanques de proceso para reducir el consumo energético. Se eligió una solución efectiva en costes que implicó la instalación de un mezclador del impulsor en cada tanque. Después de dos meses de operación, se excedió el ahorro energético anticipado.

Todas las viviendas que se vendan o alquilen deberán contar con certificado de eficiencia energética

El ministerio de industria ultima una normativa que obligará a que todas las viviendas que se vendan o alquilen en España cuenten con un “certificado de eficiencia energética”. se trata de un documento que describirá lo eficaz que es una vivienda en cuanto al consumo de energía y cuyo coste podría rondar los 250 euros para una vivienda media. Esta exigencia llega desde Europa y se espera que esté vigente antes del 1 de enero de 2013.

Guía técnica para el diseño de sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales (4ª PARTE)

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Mezcla

La digestión anaeróbica metanogénica comprende un grado inherente de mezcla de la elevación continua de burbujas de metano dentro del reactor, sin embargo, esta mezcla natural es usualmente considerada limitante para la transferencia de masa eficiente. Consecuentemente, el contacto entre la materia orgánica y los microorganismos  pueden ser mejorados por una mezcla realzada, llevando a un rendimiento más alto del reactor. El nivel y tipo de mezcla también afecta la tasa de crecimiento y distribución de microorganismos dentro del lodo, disponibilidad del sustrato y tasas de utilización, formación de gránulos, y producción de gas. La mezcla puede realzarse usando:

Reduciendo costes de bombeo con el tamaño de tuberías adecuado

La potencia consumida para superar la altura estática en un sistema de bombeo varía linealmente con el caudal, y muy poco puede hacerse para reducir el componente estático del requerimiento del sistema. Sin embargo, hay pocas oportunidades para reducir la potencia requerida para superar el componente de fricción.

Últimos avances en almacenamiento de energía para aplicaciones de generación eólica y solar (2ª PARTE)

Tecnología ICAES

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Electricidad como aire comprimido

lmacenamiento de energía en aire comprimido ha sido reconocido como un medio efectivo para almacenar la electricidad generada en periodos fuera de periodos pico que puede ser liberada durante periodos de alta demanda de electricidad. La tecnología se desarrolló en los años 60, cuando la tecnología de turbina de combustión progresó al punto donde el sistema era técnicamente factible. Sin embargo, la construcción de plantas no ha avanzado tanto como la tecnología. Actualmente hay sólo dos sistemas de operación comerciales: La planta de Huntorf de 290 MW en Alemania que entró en servicio en 1978 y la planta de Alabama Electric Corp. de 110 MW en McIntosh, Ala., contratada en 1991.

El control de las pérdidas de aire en los edificios

El control de las pérdidas de aire en las edificaciones es un importante pero poco comprendido componente de la eficiencia energética. Actuar sobre un edificio con tapando y sellando grietas tiene varios efectos positivos. Un edificio en el que se controlan las pérdidas permitirá:

Guía técnica para el diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales (3ª PARTE)

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FACTORES AMBIENTALES AFECTANDO LA DIGESTIÓN ANAERÓBICA

La degradación anaeróbica efectiva de materia orgánica requiere poblaciones sanas de grupos de bacterias relevantes trabajando en sinergia. En todos los procesos de tratamiento de aguas residuales, la retirada efectiva de contaminantes depende no solamente del potencial metabólico de los microorganismos, sino también de la existencia de condiciones ambientales convenientes para soportar estas actividades. En los procesos de tratamiento anaeróbicos, principalmente como resultado de la naturaleza crítica de las relaciones sintrópicas, las condiciones ambientales deben ser rigurosamente controladas. Factores tales como la composición de los nutrientes, temperatura, pH, mezcla, toxicidad e inhibición tienen que ser todas minuciosamente investigadas.

Guía técnica para el diseño de sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales (2ª PARTE)

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Contactores biológicos rotatorios (RBCs)

Los contactores biológicos rotatorios consisten en una serie de discos de plástico circulares montados en un eje central y distanciados entre 1,5 – 2,5 cm. Normalmente el 40 % de la superficie de los discos está sumergida y rotan en un tanque conteniendo aguas residuales. Los microorganismos fijados rotan en el agua, donde la materia orgánica es adsorbida en el biofilm y fuera de las aguas residuales, donde se obtiene el oxígeno necesario para la conversión de la materia orgánica se obtiene por adsorción del aire. Así, la rotación proporciona aireación y la fuerza de corte que causa la caída del biofilm de la superficie del disco. La velocidad periférica en los discos no será menor que 0,3 m/s.

Guía técnica para el diseño de sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales (1ª PARTE)

Tradicionalmente, las aguas residuales se han descargado directamente a los cauces de aguas públicas, y esto todavía se hace en algunos países industrializados, a la espera de su capacidad de auto-recuperación. Pero las aguas de arroyos y ríos no tienen suficiente capacidad y acaban sobrecargadas con materia orgánica y polución de nitrógeno, dando como resultado un estado crónico de degradación. En la mayoría de los casos, es necesario el tratamiento de aguas residuales antes de la descarga del efluente. Uno de los tratamientos más populares es el biológico que más o menos imita los procesos naturales de auto-purificación del agua, principalmente la degradación orgánica y la conversión del nitrógeno a través de la acción bacteriana. Esto puede hacerse mediante microorganismos fijados o suspendidos, dando lugar a dos familias principales de procesos de tratamiento de aguas residuales. (a) Procesos de film fijado, representado por el filtro de goteo, y los procesos de crecimiento suspendido, tal como el lodo activado.

En primer lugar, debemos recordar que la ingeniería de estos procesos naturales en un proceso de tratamiento de aguas residuales biológico debe satisfacer los siguientes criterios:

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (7ª PARTE)

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Pérdidas de aire de los componentes del edificio

El procedimiento de presurización del ventilador discutido anteriormente permite medir las pérdidas de aire en todo el edificio. La localización y tamaño de las aperturas individuales en la envolvente del edificio son extremadamente importantes porque influyen en la tasa de infiltración de aire de un edificio además de las características de transferencia de humedad y calor de la envolvente.

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (6ª PARTE)

Ensayo de pérdidas en un edificio

PÉRDIDAS DE AIRE EN EDIFICIOS

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Medición de pérdidas en la envolvente

Las pérdidas en la envolvente del edificio pueden medirse por pérdidas en la envolvente. Sin embargo, la construcción nueva tiende a ser más estanca en la envolvente.

Las pérdidas en la envolvente pueden medirse con ensayos de presurización, comúnmente llamado blower-door test (ASTM Standards E779 and E1827; Canadian General Standards Board (CGSB) Standard 149.10; ISO Standard 9972). El caudal requerido para mantener esta diferencia de presión es seguidamente medido. Cuantas más pérdidas tenga el edificio, más caudal es necesario para inducir una diferencia de presión interior/exterior. La tasa de caudal de aire generalmente se mide en una serie de diferencias de presión que van de 10 Pa a 75 Pa.

Control de precisión de las baterías en instalaciones fotovoltaicas

La tecnología de las baterías no es fácil de entender, y a menudo está sobresimplificada, pero algún conocimiento básico es esencial si deseamos disfrutar de la máxima vida de unas baterías costosas. El tiempo de vida de las baterías depende de muchos factores. La vida de la batería se reduce si está con poca carga, si se sobrecarga, con descargas excesivamente profundas, descargas demasiado rápidas y una temperatura ambiente alta. Para supervisar el estado de carga de las baterías están disponibles sistemas avanzados de control.

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (5ª PARTE)

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Caudal originado únicamente por fuerzas térmicas

Si la resistencia interna del edificio no es significativa, el caudal originado por el efecto chimenea puede expresarse por:

El mercado de Energy harvesting para sensores inalámbricos asciende ya a 1,6 millones de unidades en 2011

El mercado de energy harvesters alcanzó los US$ 700 millones, con la mayoría del valor hacia aplicaciones electrónicas de consumo, donde energy se han usado alguna vez. Aproximadamente 1,6 millones de energy harvesters se han usado en sensores inalámbricos en 2011, dando como resultado $ 13,75 millones empleados en el segmento de mercado. En 2012 se espera un fuerte incremento de las aplicaciones industriales, donde se alcanzará una cifra de negocio de US$ 140 millones en 2017.  Las redes de sensores inalámbricas alcanzarán la cifra de US $ 140 millones en 2017. Las redes de sensores inalámbricas alcanzarán los US $ 200 millones con aplicaciones aeroespaciales/militares a medida.

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (4ª PARTE)

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Efecto del aislamiento de la envolvente

El intercambio de aire también puede afectar a la carga térmica del edificio alternando el rendimiento del sistema de aislamiento de la envolvente. El caudal de aire a través del aislamiento puede hacer disminuir la carga térmica a través del intercambio de calor entre el aire de infiltración o exfiltración y el aislamiento. A la inversa, el aire moviéndose hacia adentro y fuera del aislamiento desde el exterior puede incrementar la carga térmica. Los estudios numéricos y experimentales han demostrado que puede ocurrir un acoplamiento térmico entre pérdidas de aire y capas de aislamiento, y por lo tanto modificando la transmisión de calor en la envolvente del edificio. Se ha demostrado que el caudal convectivo a través del aislamiento permeable al aire en una envolvente puede degradar su resistencia térmica efectiva. Esta degradación del valor R ocurre cuando el aire exterior se mueve a través del aislamiento dentro de una cavidad de pared y retorna al exterior sin alcanzar el espacio acondicionado.

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (3ª PARTE)

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Nivel de Presión Neutral

El nivel de presión neutral (NPL) es la localización o localizaciones del edificio en la envolvente del edificio donde no hay diferencias de presión entre el interior y el exterior. Las particiones internas, escaleras, hueco del elevador, conductos de instalaciones, chimeneas, venteos, ventanas operables, y sistemas de suministro y extracción mecánicos complican la predicción de la localización de NPL. Una apertura grande con un área grande relativa a las pérdidas totales del edificio causa que el NPL cambie hacia la apertura. En particular, chimenea y aperturas en o encima de la altura del tejado eleva el NPL en pequeños edificios. Los sistemas de extracción incrementan la altura del NPL; los sistemas de suministro del aire del exterior disminuyen.

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (2ª PARTE)

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Presión del viento

Cuando el aire afecta a un edificio, crea una distribución de presión estática en la superficie exterior del edificio que depende de la dirección del viento, velocidad del aire, orientación de superficie, y condiciones de los alrededores. Las presiones del viento son generalmente positivas con respecto a la presión estática en el chorro de aire no distribuido del lado hacia el viento de un edificio y negativo en el lado de sotavento. Sin embargo, las presiones en estos lados pueden ser negativas o positivas, dependiendo del ángulo del viento y la forma del edificio.  Las presiones estáticas sobre las superficies del edificio son casi proporcionales a la presión de velocidad del chorro de aire no distribuido. La presión del aire o presión de velocidad viene dada por la ecuación de Bernoulli, sin asumir cambio de altura o pérdida de presión:

Guía para calcular la infiltración en proyectos de calefacción y aire acondicionado (1ª PARTE)

INFILTRACIÓN

Cuando sea económicamente factible, algo de aire del exterior debe introducirse en el edificio, creando una presión total ligeramente positiva. En algunos climas, hay también una preocupación porque el agua puede condensar dentro de la envolvente del edificio.

Cuando se asume una presión de aire positiva, la mayoría de los diseñadores incluyen infiltración en los cálculos de carga de enfriamiento para edificios comerciales. Sin embargo, incluir la infiltración puede ser apropiado.

Energía solar para actividades productivas y desarrollo rural sostenible

La energía solar baja de precios y los hidrocarburos siguen subiendo, esa es la tendencia imparable desde hace muchos años que ha hecho que cada vez haya más aplicaciones en las que la energía solar es la solución más competitiva. La importancia de la energía fotovoltaica crece también por la experiencia en su aplicación en otros sectores, como los servicios sociales y comunales, la agricultura y otras actividades productivas capaces de repercutir significativamente en el desarrollo rural.

Ventilación de granjas avícolas (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE

Comparación económica de los túneles de ventilación

La selección de los ventiladores más adecuados es una de las decisiones más importantes que debe tomar el productor.

El ventilador de túnel correcto no solamente asegurará el máximo enfriamiento de las aves durante los climas cálidos, sino que también puede disminuir los costes de operación del ventilador en un 25 % o más, dando como resultado ahorros de miles de dólares de ahorro.

La última generación de módulos inalámbricos para aplicaciones industriales

La tecnología de comunicaciones inalámbricas por radiofrecuencia no deja de crecer, y sus aplicaciones en ambientes como la industria son cada vez más interesantes. Hablamos hoy de la nueva gama TWIMO.

Se trata de una nueva versión de módulos programables y  listos para usar, modo síncrono, alcance de varios kilómetros, estricto respeto reglamentario, « time-to-market » optimizado.

Ventilación de granjas avícolas (1ª PARTE)

La elevación de la productividad en una explotación agrícola intensiva va a depender sobre todo de las condiciones sanitarias y ambientales.  En este artículo vamos a exponer los factores más importantes que determinan la productividad de estas explotaciones por el condicionante de la ventilación.

Una explotación agrícola ambientalmente controlada es aquella en la que la temperatura, calidad del aire, caudal de aire, e incluso intensidad de luz pueden modificarse por el operador para cumplir un estándar deseado. El objetivo es proporcionar en la medida de lo posible los requerimientos óptimos para la mejor salud de las aves, evitar estrés, y utilizar de la forma más eficiente los alimentos para la producción de huevos. La ventilación es el elemento clave en el control ambiental, y en la mayor parte de los casos la temperatura es el factor ambiental más crítico que debe ser controlado. Así el diseño y la gestión del sistema de ventilación son vitales para alcanzar la producción óptima de huevos al coste más bajo posible.

Guía para calcular las cargas interiores en proyectos de calefacción y aire acondicionado (4ª PARTE)

Factor U en W/m²K

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FENESTRACIÓN

Las ventanas y en general cualquier otro elemento de fenestración con vidrio son el lugar por donde probablemente más energía estemos perdiendo en un espacio acondicionado para frío o calor. Las ventanas se compran cuando vamos a acabar la obra y estamos más ajustados de presupuesto y muchas veces toda la inversión que hayamos hecho para aislar el edificio la estaremos malgastando. Asimismo, el consumo energético será bastante más elevado que si tomamos la elección.