Resultados obtenidos en planta piloto de filtración superficial de

Resultados obtenidos en planta piloto de filtración superficial de

Resultados obtenidos en planta
piloto de filtración superficial de
discos Hydrotech Discfilter sobre
efluentes secundarios de EDAR
urbana
Juan Manuel Ortega. Director de EDET. Dirección Técnica. Veolia Water
Systems Ibérica.
E-mail: [email protected]
Joan Sanz Ataz. Licenciado en C. Químicas. Dirección Técnica. Veolia
Water Systems Ibérica.
E-mail: [email protected]
Leopoldo Guerrero Gallego. Licenciado en C. Químicas. Dirección
Técnica. Veolia Water Systems Ibérica.
E-mail : [email protected]
RESUMEN
En esta presentación, se trata de exponer las experiencias obtenidas en
diferentes plantas piloto de filtración superficial, por un equipo de filtración
sobre discos de malla de poliéster de 10 micras, marca HYDROTECH, modelo
Discfilter HSF-2202/1, diseñado para la reducción de turbiedad y sólidos en
suspensión, en plantas de tratamiento aguas residuales municipales como
tratamiento terciario. Los resultados obtenidos en este tipo de tratamiento en
plantas de regeneración de aguas residuales ha permitido la obtención de la
aprobación del Título 22 del estado de California en el cumplimiento de los
criterios de reutilización. En el momento de la redacción de esta comunicación
se está operando en planta piloto en la EDAR de Benalmádena con objeto de
obtener resultados siguiendo los criterios de calidad del agua regenerada
propuestos por el Cedex.
PALABRAS CLAVE
Aguas Residuales, Reutilización, Regeneración
depuradas, Filtración, Filtros de disco de malla.
de
aguas
residuales
INTRODUCCIÓN
La regeneración de las aguas residuales urbanas depuradas implica
frecuentemente la aplicación de procesos de filtración terciaria con objeto de
obtener una concentración en sólidos en suspensión y turbidez suficiente para
su posterior reutilización en usos de riego ó tratamiento en sistemas integrados
de membranas. La futura incorporación a la normativa estatal de los valores
propuestos por el CEDEX en su borrador de propuesta de calidades mínimas
exigidas para la reutilización directa de efluentes depurados según los distintos
usos posibles, centra especialmente su atención en los parámetros
relacionados con la retención de partículas como son la turbidez, sólidos en
suspensión y los huevos de helmintos parásitos.
El proceso de filtración superficial mediante microtamizado implica la retención
de la materia particulada en suspensión por la separación mecánica producida
en la superficie de un microtamiz ó septum de poco espesor. El tamaño de poro
típicamente empleado se encuentra en el rango de 10 a 30 µm. El equipo
Hydrotech Discfilter desarrollado por USFilter (Veolia Environment), con un
diseño del medio filtrante en monofilamento de PET y tamaño de poro de 10
µm ha sido ensayado con diferentes efluentes secundarios obteniendo en
todos ellos el cumplimiento de los estándares de calidad en sólidos en
suspensión y turbidez solicitados.
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA PILOTO
El esquema de funcionamiento de la planta piloto Hydrotech Discfilter se
muestra en la figura 1. El efluente secundario a tratar se alimenta por gravedad
al filtro por el centro de los discos y por su parte interior. La filtración se realiza
en el sentido interior-exterior. Los sólidos en suspensión son retenidos por las
mallas filtrantes de cada panel en el área sumergida. La retención de los
sólidos provoca el ensuciamiento de la superficie filtrante y aumenta la columna
de agua en la entrada al filtro hasta un valor predeterminado, provocando el
contralavado de los paneles filtrantes mediante inyectores de agua a presión
que conducen los sólidos retenidos a una cubeta de alivio al exterior del filtro.
El empleo de los inyectores de agua a presión minimiza el consumo de agua de
lavado requerida.
Figura 1. Diagrama de flujo del Proceso Hydrotech Discfilter
Durante la operación normal del sistema Hydrotech Discfilter la superficie
sumergida es de aproximadamente 60% y la pérdida de presión a través de los
discos es 50 a 200 mm.c.a. La máxima pérdida de presión admitida en
operación continua es de aproximadamente 300 mm.c.a. El contralavado y la
rotación de los discos se realiza mediante un control automático de nivel.
RESULTADOS OBTENIDOS EN PLANTA PILOTO
Los ensayos en planta piloto se han realizado en el periodo comprendido entre
el año 2000 y 2003 en diferentes estaciones de depuración de aguas
residuales urbanas de Estados Unidos por USFilter Krüger. En la actualidad
Hydrotech Discfilter cuenta con la aprobación del cumplimiento del criterio de
calidad de agua reutilizada descrito en el Título 22 del estado de California.
EDAR de Ocoee (Florida)
Esta EDAR emplea un sistema de tratamiento de fangos activados BioDenitro.
Los requerimientos de calidad para el efluente terciario son de sólidos en
suspensión inferior a 5 mg/l y turbidez inferior a 2 UNF. Los ensayos se
realizaron en diciembre de 2000, con cargas hidráulicas de 12,7 y 14,4
m3/m2.h. El volumen de agua de contralavado fue de 0,7% respecto del
volumen diario tratado.
Las figuras 2-5 presentan los resultados obtenidos durante los ensayos.
Figura 2. Sólidos en suspensión en el ensayo a 12,7 m3/m2.h
Figura 3. Sólidos en suspensión en el ensayo a 14,4 m3/m2.h
Figura 4. Turbidez en el ensayo a 12,7 m3/m2.h
Figura 5. Turbidez en el ensayo a 14,4 m3/m2.h
EDAR de Walworth (Nueva York)
Esta EDAR emplea un sistema de reactor intermitente secuencial. Aunque en
condiciones normales el valor de sólidos en suspensión en efluente secundario
era bajo (< 10 mg/l), se realizaron ensayos aumentando la carga de sólidos con
objeto de conocer la respuesta de la filtración terciaria a las puntas de carga.
Los ensayos se realizaron en mayo de 2001. Los valores de cargas hidráulicas
fueron de 6,3 m3/m2.h. El volumen de agua de contralavado fue de 2,0%
respecto del volumen diario tratado.
Las figuras 6 y 7 presentan los resultados obtenidos durante los ensayos.
Figura 6. Sólidos en suspensión en el ensayo a 6,3 m3/m2.h
Figura 7. Turbidez en el ensayo a 6,3 m3/m2.h
EDAR de Fox Metro, Oswego (Illinois)
Esta EDAR produce un efluente secundario con una carga de sólidos en
suspensión normal de <30 mg/l y en situación de alta demanda de más de 50
mg/l. Los ensayos se realizaron en agosto de 2001. Los valores de cargas
hidráulicas fueron de 7,3, 9,8 y 12,7 m3/m2.h tanto en condiciones normales
como de alta carga. El volumen de agua de contralavado fue en los casos de
mayor carga de sólidos en suspensión de 2,9% respecto del volumen diario
tratado.
Las figuras 8-13 presentan los resultados obtenidos durante los ensayos.
Figura 8. Sólidos en suspensión en el ensayo a 7,3 m3/m2.h
Figura 9. Sólidos en suspensión en el ensayo a 9,8 m3/m2.h y alta carga
Figura 10. Sólidos en suspensión en el ensayo a 12,7 m3/m2.h
Figura 11. Turbidez en el ensayo a 7,3 m3/m2.h
Figura 12. Turbidez en el ensayo a 9,8 m3/m2.h
Figura 13. Turbidez en el ensayo a 7,3 m3/m2.h
CONCLUSIONES
Hydrotech Discfilter ha sido ensayado como un sistema eficiente de filtración
terciaria en diferentes tipos de efluentes secundarios procedentes de diversos
tratamientos biológicos y climatologías.
La calidad del efluente terciario se ha mantenido dentro de los objetivos de
calidad con cargas hidráulicas en el rango de 6,3 a 14,1 m3/m2.h.
Hydrotech Discfilter ha sido capaz de mantenerse en servicio continuo durante
episodios de alta carga de sólidos en el efluente secundario.
El efluente secundario filtrado ha mantenido valores de sólidos en suspensión
inferiores al límite de detección (inferior a 5 mg/l).
La reducción de turbidez ha sido consistente, manteniéndose por debajo de 2
UNF.
En caso de episodios de alta carga de sólidos, la turbidez se ha reducido de
forma eficiente.
El consumo de agua de lavado (contralavado) se ha mantenido en valores de
0,7% a 2,0% respecto al caudal influente en condiciones normales de calidad
en los efluentes secundarios y hasta 3,0% en condiciones de alta carga de
sólidos en suspensión .
REFERENCIAS
ASANO T., MUJERIEGO R. (1994): “Water Quality Guidelines for Wastewater
Reuse”. Comunicaciones de las Jornadas Técnicas Biosólidos y aguas
depuradas como recursos. Consorci de la Costa Brava. Editado por R.
Mujeriego y L. Sala. Consorci de la Costa Brava. Girona.
FREWERD B. (2001):”Tertiary filtration results using Discfilter Technology”.
WCWWA/CPWA 2001 Conference. Technical Session 22. August 1, 2001.
METCALF & EDDY (2003): “Wastewater Engineering, Treatment and Reuse”.
Fourth Edition. Ed. McGraw-Hill.
MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE (2002): “Proyecto de normativa española
para la reutilización directa de efluentes depurados”.
VIGNESWARAN S., BEN AIM R. (1989). “Water, wastewater and sludge
filtration. CRC Press. 281 pp.