Un modello per determinare il coefficiente di trasferimento di massa dell'ossigeno nei bioreattori

L'obiettivo di questo lavoro presentare un modello meccanicistico convalidato sperimentalmente per prevedere il coefficiente di trasferimento dell'ossigeno (Kla) nelle vasche di aerazione per diverse temperature dell'acqua. Utilizzando i dati sperimentali creati da Hunter e Vogelaar, la formula riproduce con precisione i risultati sperimentali per il Kla standardizzato a 20 C, in modo comparativamente migliore rispetto all'attuale modello utilizzato dall'ASCE 2-06 basato sull'equazione Kla20 = Kla. (Ɵ)(20-T) dove T in 0C. Attualmente, i valori riportati per Ɵ variano da 1,008 a 1,047. Trattandosi di una funzione geometrica, l'utilizzo di un valore errato di Ɵ pu comportare un errore elevato. La definizione di tale valore per un sistema di aerazione pu essere effettuata solo attraverso una serie di test a fondo scala su una gamma di temperature necessarie. Il nuovo modello prevede i coefficienti di trasferimento dell'ossigeno con un errore dell'1% rispetto alle misure osservate. Si tratta di una svolta, poich la corretta previsione del coefficiente di trasferimento volumetrico di massa (Kla) un passo cruciale nella progettazione, nel funzionamento e nella messa in scala dei bioreattori, comprese le vasche di aerazione degli impianti di trattamento delle acque reflue, e l'equazione sviluppata consente di farlo senza ricorrere a molteplici test su scala reale.