Tecnologías naturales para el tratamiento y reciclaje de aguas residuales de lavado de vehículos (UB)

Transcripción

1 LIFE 11 ENV 569 MINAQUA Tecnologías naturales para el tratamiento y reciclaje de aguas residuales de lavado de vehículos (UB) Fecha inicio: 14/09/2012 Fecha fin: 30/09/2016 Aqualogy es ahora

2 Desde finales del Siglo XX (años 90): Los planes de saneamiento tienen como objetivo preservar la calidad de las aguas continentales y marinas Pozos Directiva 91/271 CEE sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas (modificada por la 98/15). EDAR ETAP Aguas urbanas e industriales (Alcantarillado- Colectores) Reutilización Real Decreto 1620/2007, de 7 de diciembre por el cual se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas (BOE núm. 294 de 8 de diciembre de 2007) Tratamientos avanzados Río

3 TRATAMIENTOS PRIMARIOS Fosas sépticas Tanques Imhoff Decantadores primarios TRATAMIENTOS SECUNDARIOS Sistemas convencionales Biomasa en suspensión Fangos activos/mbr SBR Biomasa fijada Filtros percoladores Biodiscos Sistemas naturals naturales Edàfics

4 TRATAMIENTOS PRIMARIOS Fosas sépticas Tanques Imhoff Decantadores primarios TRATAMIENTOS SECUNDARIOS Sistemas convencionales Biomasa en suspensión Fangos activos/mbr SBR Biomasa fijada Filtros percoladores Biodiscos Sistemas naturals naturales Edàfics

5 ZONAS HÚMEDAS CONSTRUIDAS DEFINICIÓN Las Zonas Húmedas Construidas (ZHC) son sistemas artificiales, diseñados y construidos para reproducir (y optimizar) los procesos que se dan naturalmente en las zonas húmedas naturales para eliminar contaminantes de las aguas residuales Zona húmeda natural Agua Plantas Microorganismos Son lechos impermeabilizados con MACRÓFITOS y estructuras para controlar el flujo y el tiempo de retención hidráulico Zona húmeda construida

6 Elementos de diseño Sistemas de aplicación y distribución del agua Sistemas de evacuación del agua Material de soporte (matriz) - Profundidad - Características Vegetación Parámetros de operación Carga hidráulica Carga orgánica Régimen alimentación - Continuo/intermitente - Secuencial/sin periodos de descanso

7 Flujo sub-superficial horizontal Tilley et al., 2014

8 PROCESOS DE DEPURACIÓN Macrófitos Transferencia de oxígeno Absorción de nutrientes MES DQO DBO Tranformación nutrientes Desinfección Microorganismos (Presentes en raíz y material de soporte) Procesos de transformación Material de soporte Sedimentación Filtración Mineralización Desarrollo del biofilm

9 ZONAS HÚMEDAS CONSTRUIDAS Tecnología consolidada Tratamiento secundario de aguas domésticas Tratamiento secundario de aguas residuales de pequeños municipios Tratamiento terciario (afinado) después de otras tecnologías naturales o convencionales Tecnología de bajo coste INDUSTRIALES AGRÍCOLAS DE ESCORRENTÍA LIXIVIADO VERTEDEROS DESHIDRATACIÓN FANGOS

10 Miramón (Donosti) Montfullà (Girona)

11 Decantador

12 ZHFSSH Phragmites australis Grava mm Grava mm 60 cm OPERACIÓN Continua (bomba peristáltica) 3 CH : 1,4 7,5 14 cm/día ZHFSSV 50 cm grava 2-8 mm 40 cm de arena d10 : 0,35 CU: 3,2 Intermitente 3 CH : cm/día 2 modos de alimentación-fraccionamiento 4 o 8 aplicaciones por CH 80 cm

13 Infiltración-percolación 85 % Festuca arundinacea 1 m d 10 : 0,35 CU: 2,6 OPERACIÓN Intermitente - goteros autocompensados (2,3L/h) 3 CH : 4, cm/día 2 modos de alimentación-fraccionamiento 4 o 8 aplicaciones por CH Filtros de anillas 4 módulos: 120 mesh

14 PILOTO MIRAMON (DONOSTI) Phragmites australis Grava silícea de mm Grava silícea mm 60 cm OPERACIÓN Intermitente (24 aplicaciones X minutos) 3 CH :1,2 7,5 11 cm/día 2 caudales instantáneos: 6 L/min - 3 L/min

15 1. Hidráulica Caudales de entrada/salida 2. Calidad del agua Puntos de muestreo: entrada pilotos (decantador), salida pilotos Análisis de muestras puntuales (frecuencia semanal, quincenal, mensual y bimensual) o ph, CE, redox, turbidez o DQO, DBO 5, SS, SV, NTK, N-NH 4+, N-NO 3-, P- PO 4 3- o E. coli, Legionella spp o Alcalinidad, S-SO 4 2-, Cl -, Ca 2+, Mg 2+ o Detergentes (tensioactivos) aniónicos, catiónicos, no-iónicos o Hidrocarburos, aceites y grasas 3. Depósitos MS, TOC, MV, aceites y grasas, hidrocarburos, ph Metales: antimonio, arsénico, cadmio, cobre, estaño, mercurio, níquel, plomo, selenio, talio, teluro, zinc

16 Origen de los contaminantes en las aguas provenientes de las instalaciones de lavado de vehículos Emisiones de los vehículos (combustión) Contaminantes del tráfico Productos de limpieza (químicos lavado de vehículos Contaminantes superficie de carreteras Contaminantes atmosféricos (lluvia ácida ) Traffic film, polvo, aceite, grasas, partículas, metales, arena, sales, hidrocarburos compuestos Partículas de la combustión, materia particulada, etc Frenos (revestimientos, gomas, elementos traza de metales: cromo, zinc, aluminio, níquel, etc.) Detergentes (límpia cristales, llantas, alquil-bencenos, surfactantes ) Adaptado de Janik and Kupiec, 2007; y Brown, 2002

17 mg/l UNF CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL mg/l 250,0 200,0 150,0 100,0 Miramón Montfullà (P1) Montfullà (P2) 160 mg/l 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 Sólidos en suspensión y volátiles 80 mg/l 50,0 40 mg/l 60,0 40,0 0,0 300,0 250,0 DQOt DQOs DBO5 Turbidez 20,0 0,0 200,0 SS Sales SSV 200,0 150,0 150,0 100,0 50,0 0,0 Miramón Montfullà (P2) Montfullà (P1) 100,0 Elevada concentración de SS (25 % inorgánicos) Biodegradabilidad media (DBO 5 /DQO = 0,3) Baja concentración de nutrientes 50,0 0,0 Ca Mg Cloruros Alcalinidad

18 Ulog CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL Miramón Montfullà Detergentes Aniónicos Detergentes catiónicos Detergentes no iónicos Hidrocarburos, aceites y grasas Promedio ild ild ild 3,30 Max 0,44 0,25 3,60* 7,20 Promedio ild ild ild 3,05 Max 0,92 0,40 1,40 16,90 Baja concentración tensioactivos (detergentes muy biodegradables y baja dosificación) Baja concentración de hidrocarburos, aceites y grasas 6,0 E. coli- Entrada 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Media Max Miramon 3,5 5,0 Montfullà 3,4 4,8 Elevadas concentraciones de E. coli (variabilidad)

19 CALIDAD DEL AGUA SALIDA ZHFSSH Parámetros Unidad Monfullà I Monfullà II Miramon Turbidez UNF 2,8 2,99 3,47 RD 849/1986 DQO mg/l 14,5 19,36 13, DBO 5 mg/l ild ild ild 40 SS mg/l 4,7 10 4,21 80 SV mg/l ild ild ild NTK mg/l ild ild ild N-NO 3 - mg/l 0,6 2,31 2,15 N-NH 4 + mg/l ild ild 0,27 15 P-PO 4 3- mg/l ild 0,15 0,94 10 Tensioactivos aniónicos mg/l ild ild 0,11 Tensioactivos catiónicos mg/l ild ild ild Tensioactivos no-iónicos mg/l ild ild ild Hidrocarburos, aceites y grasas E. coli mg/l ild ild ild 20 CFU/100 ml Legionella spp. CFU/L Ausencia Ausencia Ausencia 2

20 CALIDAD DEL AGUA SALIDA ZHFSSV Parámetros Unidad Monfullà I Monfullà Turbidez UNF 16,2 5,58 II RD 849/1986 DQO mg/l 10,5 13,2 160 DBO 5 mg/l ild ild 40 SS mg/l 11,7 3,4 80 Rendimientos elevados de eliminación de contaminantes Turbidez y SS presentan variaciones dependiendo del momento de muestreo SV mg/l ild ild NTK mg/l ild ild N-NO - 3 mg/l 3,9 6,4 N-NH + 4 mg/l ild ild 15 P-PO 3-4 mg/l ild ild 10 Tensioactivos, hidrocarburos, aceites y grasas con valores ild Tensioactivos aniónicos mg/l ild ild Tensioactivos catiónicos mg/l ild ild Tensioactivos no-iónicos mg/l ild ild Hidrocarburos, aceites y grasas mg/l ild ild E. coli CFU/100 ml 9 40 Legionella spp. CFU/L Muestreo Turbidez (UNF) Antes de la aplicación 2,6 Después de la aplicación 24,9 30 minutos después 7,3

21 CALIDAD DEL AGUA SALIDA IP Parámetros Unidad Monfullà I Monfullà Turbidez UNF 1,1 1,3 II RD 849/1986 DQO mg/l ild 7,5 160 DBO 5 mg/l ild ild 40 SS mg/l ild ild 80 SV mg/l ild ild NTK mg/l ild ild N-NO 3 - mg/l 2,7 3,4 N-NH 4 + mg/l ild ild 15 P-PO 4 3- mg/l ild ild 10 Tensioactivos aniónicos mg/l ild ild Tensioactivos catiónicos mg/l ild ild Tensioactivos no-iónicos mg/l ild ild Hidrocarburos, aceites y grasas mg/l ild ild 20 E. coli CFU/100 ml 4 0,3 Legionella spp. CFU/L Ausencia Ausencia FILTROS DE ANILLAS Eliminación 18 % DQO 51 % SS 57 % SV 0,3 Ulog E. coli Calidad óptima del efluente (medias ild en la mayoría de parámetros) Cumple con los valores del RD para todos los parámetros Tensioactivos, hidrocarburos, aceites y grasas con valores ild,

22 Tratamiento convencional Tratamiento no convencional LIFE -MINAQUA Parámetros Unidad ZHFSSH ZHFSSV IP DQO mg/l ,93 11,85 3,75 DBO 5 mg/l 63 Ild Ild Ild SS mg/l 65 7,35 7,55 Ild NTK mg/l 6,8 Ild ild Ild N-NO - 3 mg/l 2,6 1,45 5,15 3,05 N-NH + 4 mg/l 2,0 Ild ild Ild P-PO 3-4 mg/l 7,2 0,07 Ild Ild Tensioactivos aniónicos mg/l 1,3 Ild Ild Ild Tensioactivos catiónicos mg/l 0,5 Ild Ild Ild Tensioactivos no-iónicos mg/l 1,2 Ild Ild Ild Hidrocarburos, aceites y grasas E. coli mg/l 14,4 Ild Ild Ild CFU/ Ausencia ml

23 DEPÓSITOS Colmatación red goteros IP Colmatación entrada de ZHH 2,9 g SS/m 2.día (media) 8,3 g SS/m 2.día (max) 3,5 g DQO/m 2.día (media) 3,5 g DQO/m 2.día (max) %MS %TOC %MO Aceites y grasas 17,1 9,9 17,9 % MS 0,08 % MS Metales (mg/kg MS) Cobre 3265 Zinc 1642

24 Nemátodos huevo/l Legionella spp. UFC/L e.coli UFC/100mL SS mg/l Turbidez FNU RD1620/ Miramon Monfulla ZH Monfulla ZV Monfulla IP 31,2 18,6 11 7,5 4,8 3,3 4, , Nemátodos Legionella spp e.coli SS Turbidez

25 RECICLAJE DEL AGUA TRATADA Hipoclorito sódico E.coli, Legionella spp, aerobios totales Parámetros in situ Alcalinidad, S-SO 4 2-, Cl -, Ca 2+, Mg 2+ Residual 0,5-2 mg/l Arco de lavado 41,8% del consumo de agua

26 mg/l RECICLAJE DEL AGUA TRATADA UNF UFC/100mL 250,00 200,00 Depósito reciclaje- Calidad: E. coli 150,00 100,00 50,00 0, Fecha 25,00 20,00 Depósito reciclaje- Calidad: SS Depósito reciclaje- Calidad: Turbidez 25,00 20,00 15,00 15,00 10,00 5,00 0, Fecha 10,00 5,00 0, Fecha

27 RECICLAJE DEL AGUA TRATADA Nemátodos huevo/l Legionella spp. UFC/L e.coli UFC/100mL SS mg/l Turbidez FNU RD1620/ Depósito ,2 Difusores

28 COMPARACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS CALIDAD AGUA SALIDA ZFSSH ZFSSV FA+IP DQOs, E. coli Turbidez, CH máximas 14 cm/dia 36 cm/dia 36 cm/dia Operación y mantenimiento Colmatación Muy sensible Limpieza filtros de anillas Purga de goteros

29 Calidad entrada Tecnologías Área per m 2 (250 l/coche) Muy variable Elevada concentración sólidos Concentraciones muy variables E. coli Baja concentración nutrientes Presencia hidrocarburos, aceites y grasas Detergentes no iónicos (bajas concentraciones) ZHH ZHV FA+IP 1,8 m 2 por 0,7 m 2 por 0,7 m 2 por LIMITACIONES!! Aceites y grasas Sólidos inorgánicos Pre- tratamiento

30 LIFE 11 ENV 569 MINAQUA Gràcies Aqualogy es ahora