Resultados obtenidos en planta piloto de filtración superficial de discos Hydrotech Discfilter sobre efluentes secundarios de EDAR urbana

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Fernando Márquez Botella
hace 7 años
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1 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. Joan Sanz Ataz. Licenciado en C. Químicas. Dirección Técnica. Veolia Water Systems Ibérica. Leopoldo Guerrero Gallego. Licenciado en C. Químicas. Dirección Técnica. Veolia Water Systems Ibérica. leopoldo.guerrero@veoliawater.com 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 de aguas residuales depuradas, Filtración, Filtros de disco de malla. 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

2 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

3 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 m 3 /m 2.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 m 3 /m 2.h

4 Figura 3. Sólidos en suspensión en el ensayo a 14,4 m 3 /m 2.h Figura 4. Turbidez en el ensayo a 12,7 m 3 /m 2.h

5 Figura 5. Turbidez en el ensayo a 14,4 m 3 /m 2.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 Los valores de cargas hidráulicas fueron de 6,3 m 3 /m 2.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.

6 Figura 6. Sólidos en suspensión en el ensayo a 6,3 m 3 /m 2.h Figura 7. Turbidez en el ensayo a 6,3 m 3 /m 2.h

7 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 Los valores de cargas hidráulicas fueron de 7,3, 9,8 y 12,7 m 3 /m 2.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 m 3 /m 2.h Figura 9. Sólidos en suspensión en el ensayo a 9,8 m 3 /m 2.h y alta carga

8 Figura 10. Sólidos en suspensión en el ensayo a 12,7 m 3 /m 2.h Figura 11. Turbidez en el ensayo a 7,3 m 3 /m 2.h

9 Figura 12. Turbidez en el ensayo a 9,8 m 3 /m 2.h Figura 13. Turbidez en el ensayo a 7,3 m 3 /m 2.h

10 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 m 3 /m 2.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, 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.

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