Ejemplos calculados y reproducción

Todos los casos de este capítulo son sintéticos. Algunos ejecutan directamente el núcleo T1 2.3; otros son balances independientes utilizados para interpretar sus entradas y salidas. Mantener esa separación permite detectar un error del modelo, de las unidades o del esquema sin confundirlos.

Ejemplo 1: cuatro vueltas no son 94 % de DQO

Se adopta entrada DQO 500, DBO5 250, SST 220, N 40 y P 8 mg/L; pH 7,2 y fracción amoniacal 0,8. DQO/DBO=2, por lo que la matriz no recibe penalización en este escenario. Con un T1-16, cuatro vueltas y sin opciones químicas, el techo DQO es 0,64 y el factor de exposición 0,9375.

r_DQO = 0,64 * 0,9375 = 0,60
DQO_salida = 500 * (1-0,60) = 200 mg O2/L
r_DBO = 0,72 * 0,9375 = 0,675
DBO_salida = 250 * (1-0,675) = 81,25 mg O2/L

Estos resultados se verifican ejecutando el JavaScript congelado. El 93,75 % mide el acercamiento al techo, no la eliminación de toda la concentración. Confundir ambos valores exageraría de forma importante la capacidad propuesta.

Ejemplo 2: una vuelta adicional

En la misma rama, a cinco vueltas A=0,96875, por lo que la reducción DQO es 62 % y la salida 190 mg/L. Frente a cuatro vueltas, una exposición adicional mejora diez mg/L. El coste energético de esa exposición no disminuye porque el beneficio sea menor.

Con potencia declarada 1,925 kW y caudal nominal 15 m3/h, cada vuelta cuesta P/q=0,128333 kWh/m3. Pasar de cuatro a cinco añade esa energía para retirar 0,010 kg DQO/m3 adicionales en este ejemplo: 12,8333 kWh/kg de retirada marginal. No contradice el consumo medio menor del tratamiento completo; responde a otra pregunta.

Ejemplo 3: horario y volumen

Para 75 m3/día, una unidad de 15 m3/h durante 20 h/día proporciona c_d=15*20/75=4. La energía estimada es 1,925*20=38,5 kWh/día, o 0,513333 kWh/m3.

Si la producción sube a 100 m3/día sin cambiar equipo ni horario, el índice cae a tres. Mantener cuatro requeriría 26,6667 horas de una sola unidad en el mismo día, físicamente imposible. Debe cambiarse capacidad, estrategia de almacenamiento, periodo o configuración. Un cálculo que devuelve más de 24 horas diarias no es un horario operativo aceptable.

Ejemplo 4: tres tamaños a igual exposición

Usando las potencias declaradas del núcleo y caudales nominales, a cuatro vueltas:

La diferencia procede de P/q, no demuestra por sí sola igualdad química entre tamaños. Para comparar rendimiento deben mantenerse o medirse otras exposiciones. Tampoco incluye automáticamente cualquier auxiliar exterior a la potencia declarada.

Ejemplo 5: objetivo alcanzable y objetivo fuera de rama

Con techo fijo 0,64, bajar de 500 a 250 mg/L exige 50 % de reducción. La inversión da c=-ln(1-0,5/0,64)/ln(2)=2,192645. La regla mínima orientativa de la unidad puede exigir mayor exposición que esa solución matemática. El objetivo matemático y el criterio comercial de operación son comprobaciones distintas.

Bajar de 500 a 125 mg/L exige 75 %, superior al techo fijo. No existe solución de tiempo en esa rama. El motor completo contiene bonos y etapas, por lo que debe ejecutarse la configuración concreta; no se puede prolongar esta inversión a través de cambios de regla. Que otra configuración prediga el objetivo no equivale a que haya sido validada experimentalmente.

Ejemplo 6: igual concentración, distinta carga

Dos aguas tienen 500 mg DQO/L. A 30 m3/día entran 15 kg/día; a 300 m3/día entran 150 kg/día. Un porcentaje igual multiplica por diez la carga retirada necesaria. Si el tiempo y la corriente de una sola unidad no cambian, la dosis eléctrica por volumen cae al aumentar producción.

Esta cuenta explica por qué «la misma agua» no implica la misma instalación. Composición y cantidad son variables distintas. También explica por qué deben comunicarse caudal tratado y recirculación: una bomba de 15 m3/h no produce automáticamente 360 m3 diarios de agua tratada al objetivo.

Ejemplo 7: dos interpretaciones de una segunda etapa

Partiendo de 500 mg/L, una primera etapa que retira 60 % deja 200. Una segunda que retirase 50 % de ese remanente dejaría 100: 80 % global. Es un balance correcto bajo esas eficacias, no una predicción experimental de T1.

Si se postula en cambio un residual persistente de 180 mg/L, ninguna repetición del mismo mecanismo puede reducirlo a 100 bajo esa hipótesis. La divergencia permite diseñar el ensayo: comprobar si la segunda etapa actúa sobre material todavía susceptible o si la primera meseta era persistente. Separar sólidos y controlar dosis ayuda a interpretar el resultado.

Ejemplo 8: ahorro neto con signos

Supóngase, exclusivamente para ilustrar el balance, que se evitan 6000 kWh/año de aireación y que el tratamiento añadido consume 9000 kWh/año, con 500 kWh/año auxiliares. El ahorro neto es 6000-9000-500=-3500 kWh/año. Hay un incremento energético aunque pueda existir otra utilidad, como cumplir un objetivo de calidad.

Si una optimización posterior permite evitar 14000 kWh/año con los mismos consumos añadidos, el ahorro neto sería 4500. La segunda cifra no sustituye la primera sin una condición operativa que la respalde. Ninguna de las dos es una medición de una EDAR concreta.

Ejemplo 9: resultado censurado

Con entrada 500 y salida <20 mg/L, el límite de reducción es >96 %, no 96 % exacto ni 100 %. Si el simulador da 19 mg/L, el dato censurado es compatible con ese resultado, pero no demuestra un error de solo 1 mg/L. Una concentración real de 2 o de 18 también sería compatible con el informe.

Ejemplo 10: discontinuidad conocida

En el escenario del ejemplo 1, ejecutar 11,999 y 12 vueltas revela el cambio del bono. La eliminación DQO salta aproximadamente 6,40 puntos porcentuales. Un ensayo físico a ambos lados permitiría investigar la continuidad real, pero el programa ya explica por qué aparece en la tabla: una condición discreta cambia de rama.

El comportamiento se conserva como prueba de regresión del núcleo, no como resultado a promocionar. Si una futura versión suaviza la transición, debe cambiar versión, registrar motivo y repetir los casos de comparación.

Reproducir y aportar un contraste

El paquete incluye el núcleo capturado, sus parámetros, entradas públicas y resultados. La ejecución local con Node.js no requiere API de IA ni enviar datos a un servidor. reproduce.cjs comprueba la versión y las salidas DQO/DBO a cuatro vueltas mediante tres aserciones. book_checks.cjs añade 33 comprobaciones concretas de ejemplos, conversiones y balances numéricos, identificadas en BOOK_CHECKS.json. No es un validador universal de unidades o balances: las aserciones acreditan consistencia computacional de esos casos, no validación científica.

Para aportar una comparación, conserve el JSON de entrada, nombre y hash de los activos, configuración y resultados. Añada después las mediciones con su procedencia y la frontera del ensayo. No cambie constantes antes de calcular el error del resultado reservado. Esta secuencia permite distinguir reproducción, evaluación y actualización del modelo.

Abrir el banco desde este PDF

Este PDF adjunta T1_REPRO_2_1.zip. Extráigalo mediante un visor compatible con adjuntos, función ausente en algunos navegadores, o utilice el mismo ZIP separado del paquete. El banco no se ejecuta al abrir el PDF: requiere Node.js instalado y ejecución voluntaria según su README, sin conexión ni API.

El archivo FILES_SHA256.json identifica el contenido del banco. Los hashes SHA-256 de los activos del núcleo capturado son:

t1_parametros.js
24f0d7e82a97efdc1c6310e35845e243225f2536ff9021d820fc10b8d970fc25
t1_motor_v2.js
5e306ae6953271efed422eccd9664b7a1d5c2353f6f552bb73e43556f888527d

La coincidencia acredita que se ejecutan los mismos bytes, no que los rendimientos estén medidos. El banco carga parámetros y después motor, sin configuración externa T1_CONFIG. Una modificación de configuración en la web exige registrar esa diferencia; la edición congelada no se actualiza automáticamente con el sitio.