Tratamiento de aguas residuales
Reutilización de Agua residual
El volumen de agua tratada crece cada año. EGEVASA tiene como reto maximizar cada gota de agua para hacer un uso sostenible de un recurso limitado.
Además, cada vez el agua es reutilizada para otras funciones. Entendemos por reutilización el volver a utilizar el agua que ha sido utilizada a nivel industrial o doméstico. Mediante esta reutilización conseguimos un menor consumo de los acuíferos y garantizar el caudal ecológico de los ríos. Para un uso concreto del agua reutilizada donde no sea necesario el uso de agua potable, se necesita aplicar un tratamiento adicional al tratamiento convencional de las depuradoras, el cual se conoce como tratamiento terciario.
Los tratamientos terciarios, suelen consistir en un tratamiento físico-químico del agua para ser posteriormente filtrados en arena y desinfectados por lámparas ultravioletas.
Para conseguir la máxima calidad y salubridad, se realiza un control exhaustivo de las aguas, con el fin de garantizar en todo momento unos parámetros mínimos de calidad. Las condiciones de calidad han sido establecidas mediante el RD1620/2007 por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas residuales depuradas (BOE,2007).
Además, EGEVASA dispone de la última tecnología para reciclar un recurso limitado, haciendo compatible el proceso con el medio Ambiente y asegurando la reutilización de aguas mediante los siguientes procesos:
Es una combinación del tratamiento biológico del agua residual y de una filtración mediante membranas. En los MBR el agua depurada se separa del fango activo, pero no por sedimentación sino por filtración a través de las membranas que suelen ser de micro o ultrafiltración. Así, conseguimos una serie de ventajas frente a los procesos convencionales:
- La calidad es mayor que en los procesos convencionales con tratamiento terciario con filtro de arenas y desinfección.
- La concentración de biomasa en suspensión en el reactor biológico es de 2 a 5 veces superior a un proceso convencional.
- Debido a que no existe decantador secundario estos sistemas son muy compactos y ampliables lo que le dan una gran versatilidad.
- Al no existir decantador, el sistema no se ve tan afectado por los procesos de bulking (alteración en la sedimentabilidad de los fangos activos por crecimiento excesivo).
- Existen diferentes configuraciones dependiendo de la situación de las membranas: Membrana dentro del Reactor Biológico y Membrana fuera del Reactor Biológico
Los reactores de flujo discontinuo (SBRs,Sequencing Batch Reactors) forman parte de un sistema de tratamiento biológico de cultivo en suspensión mediante fangos activados donde el agua residual es introducida de forma discontinua en el reactor, donde es tratada y posteriormente descargada. En la mayoría de los casos la operación de los SBR, consta de cinco etapas que se realizan de manera secuencial: llenado, reacción, sedimentación, vaciado y fase de inactividad.
Esto hace posible que empleando un único reactor pero cambiando su modo de operación se puedan conseguir distintos objetivos de depuración: eliminación de materia orgánica, de materia orgánica y nitrógeno, de materia orgánica y fósforo, y también de materia orgánica, nitrógeno y fósforo.
Estos sistemas se caracterizan por su fácil control y flexibilidad, ya que permiten controlar de forma sencilla el tiempo que se dedica a cada una de las etapas del proceso. En cada etapa se establecen unas condiciones ambientales, y para modificar la duración de cada una de ellas tan sólo es necesario actuar sobre los controladores que conectan y desconectan las bombas y soplantes.
Se trata de unos complejos algoritmos de control para optimizar el consumo energético y mejorar la estabilidad del proceso biológico (mediante el control de la aireación de los reactores biológicos).
Este sistema de control es viable siempre que el sistema de aireación sea mediante soplantes y difusores.
Este sistema establece lazos de control independientes para el oxígeno disuelto en cada tanque y para la presión de descarga de las soplantes. La concentración de oxígeno disuelto en cada tanque se mantiene en el valor de consiga modificando el grado de apertura de la válvula de control mientras que la presión de descarga en la conducción de aire se controlará modificando en número de soplantes en funcionamiento y las velocidades de giro de la soplante que disponga de variador. Mediante esta propuesta se aireará todos los tanques mediante el conjunto de soplantes.
El movimiento de una válvula de control no afectará a las del resto del sistema ya que el sistema de control mantiene la presión en el valor de consigna.
Las señales de consigna de estos lazos de control vienen determinadas por un algoritmo de control supervisor. El sistema de control supervisor establece en todo momento como consigna del controlador de presión, el valor mínimo necesario para el correcto funcionamiento del sistema, reduciendo así el consumo energético. Dicho valor mínimo es aquél que permite mantener las concentraciones de oxígeno disuelto en el valor deseado y una de las válvulas de control está abierta al 100%. Para que este sistema funcione correctamente el calado de todos los reactores deber ser similar.
La siguiente figura muestra el diagrama de flujo del sistema de control propuesto aplicado a la aireación de tres tanques con un único grupo de soplantes. Cada sensor de oxígeno alimenta un lazo de control independiente que actúa sobre la válvula de control correspondiente. Por otra parte, la presión alimenta el lazo de control que actúa sobre la velocidad de giro de las soplantes. A partir de la información de las concentraciones de oxígeno disuelto, la apertura de las válvulas y la presión, el control supervisor establece las consignas de todos los lazos de control. El valor de la consigna de presión se modifica para mantener siempre una de las válvulas totalmente abierta.
Se trata de un simulador que permite la optimización de los procesos depurativos. El Biowin es un software de simulación dinámica que debe de ser calibrado con las características de la EDAR que se quiere simular, permitiendo de este modo procurar diferentes configuraciones o formas de trabajar en el proceso para optimizar la eliminación biológica de nitrógeno o cualquier otro parámetro. Este programa tiene implementado conceptos del ASM1 propuesto por el grupo de trabajo de la IAWQ, Internacional Association of Water Quality, actual IWA, Internacional Water Association (Henzel y col., 1987).
Una vez calibrado el modelo, es posible simular diferentes cambios operacionales que favorezcan el proceso de nitrificación-desnitrificación, reducción de sólidos suspendidos en el efluente, DQO, DBO,etc…con un alto grado de confianza. De esta forma, el programa fue utilizado para fines de diagnóstico y optimización, así como para determinar “a priori” la respuesta del proceso ante nuevas condiciones de operación.
El sistema AGAR (Attached Growth Airlift Reactor), es tratamiento mediante la tecnología de lecho fluidizado. En este sistema un relleno de soporte plástico sirve para el desarrollo adherido de biomasa nitrificante que, junto con los fangos activos y su biomasa heterótrofa en suspensión, crean un proceso híbrido.
La formación de la biopelícula se desarrolla sobre partículas portadoras (carriers), que se mueven libremente en el reactor gracias al aire aportado por los difusores de fondo que, además de facilitar la mezcla, suministran el oxígeno necesario.
Este sistema permita una mayor estabilidad del fango respecto a los sistemas convencionales debido al incremento de biomasa activo en los carriers.
EGEVASA utiliza ImageCAI, una herramienta informática diseñada a partir de un software libre basada en el análisis de imagen para tratar multitud de imágenes de forma automática.
Esta herramienta de cuantificación dispone de tres aplicaciones distintas que permiten obtener resultados de:
- Cuantificación de bacterias de las poblaciones bacterianas presentes en la muestra del fango biológico, a partir del porcentaje de bacterias en estudio (nitrificantes, PAO, etc.) respecto al total de bacterias presentes en la muestra determinadas mediante FISH.
- La caracterización del flóculo a partir del porcentaje del flóculo y su respectivo núcleo ocupado en un campo, el número de flóculos y núcleos, la distribución en tamaños que presentan y el grado de compactación de dichos flóculos.
- La viabilidad celular presente en la muestra, a partir de la cuantificación del porcentaje de células viables y no viables en la muestra de estudio mediante microscopía de fluorescencia.