PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE HUMEDALES ARTIFICIALES. EDAR ALACANTÍ NORD José Satorre Aznar. DAM

Transcripción

1 PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE HUMEDALES ARTIFICIALES EDAR ALACANTÍ NORD José Satorre Aznar. DAM

2 DISEÑO EJECUTADO IMPULSIÓN A TANQUE IMHOFF. TANQUE IMHOFF. TANQUE DE LAMINACIÓN. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A HUMEDALES. HUMEDAL ARTIFICIAL FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL O THOMAS. HUMEDAL ARTIFICIAL HELÓFITAS EN FLOTACIÓN

3 DISEÑO EJECUTADO

4 TRATAMIENTO PRIMARIO 1. Tanque Ihmoff 2. Tanque de laminación 3. Elemento descarga 4. Sistema de distribución

5 TRATAMIENTO PRIMARIO

6 TRATAMIENTO PRIMARIO

7 TRATAMIENTO PRIMARIO

8 TRATAMIENTO PRIMARIO

9 CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV

10 CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV PARÁMETRO DATOS Superficieconstruida (m 2 ) 160 Caudal de diseño (m 3 /día) 5 DBO 5 Influente (mg/l) 450 Población equivalente (h.e) 37,5 Superficie / hab equi(m 2 /he) 4,26 C diseño (g DBO 5 /m 2 ) 14,06

11 CIRTERIOS DE DISEÑO HELÓFITAS EN FLOTACIÓN

12 CIRTERIOS DE DISEÑO HELÓFITAS EN FLOTACIÓN PARÁMETRO DATOS Superficieconstruida (m 2 ) 110 Caudal de diseño (m 3 /día) 5 DBO 5 Influente (mg/l) 437 Población equivalente (h.e) 36,47 Profundidad (m) 0,5 0, 8 Densidad plantas (16 Ud/m 2 ) 9,84 Superficie / hab equi(m 2 /he) 3,016 C diseño (g DBO 5 /m 2 ) 19,86

13 HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

14 PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA HFSsV REPARTO HIDRÁULICO

15 PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA HFSsV

16 PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA HFSsV

17 PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA HFSsV SISTEMA DE AIREACIÓN

18 PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA HFSsV

19 EXPLOTACIÓN DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

20 EXPLOTACIÓN. Finalizada la puesta en marcha del sistema, se realizaron tres experiencias consecutivas. Las dos primeras experiencias se realizaron en otoño e invierno respectivamente y la tercera se realizó en primavera. Las condiciones fueron las siguientes: 1. Cargadeentrada12,50gdeDBO 5 /m 2 2. Cargadeentrada9,603gdeDBO 5 /m 2 3. Cargadeentrada5,460gdeDBO 5 /m 2

21 EXPLOTACIÓN. 400 g DBO 5 /m 3 // 12,5 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) 14 DBO 5 (mg/l) 23 DQO (mg/l) 112 NO 3 (mg/l) 18 NH 4 (mg/l) 39 NO 2 (mg/l) 1,2

22 EXPLOTACIÓN. 290 g DBO 5 /m 3 // 9,063 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) 14 DBO 5 (mg/l) 19 DQO (mg/l) 72 NO 3 (mg/l) 30 NH 4 (mg/l) 28 NO 2 (mg/l) 2,7

23 EXPLOTACIÓN. 175 g DBO 5 /m 3 // 5,46 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) 10 DBO 5 (mg/l) 18 DQO (mg/l) 67 NO 3 (mg/l) 42 NH 4 (mg/l) 14 NO 2 (mg/l) 2,5

24 EXPLOTACIÓN 290 g DBO 5 /m 3 // 9,063 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) Para el desarrollo de la siguiente18experiencia se ha duplicado el caudal punta. Se realizan DBO dos 5 (mg/l) 22 descargas diarias de l. Primera descarga. 7:30 h. DQO (mg/l) 69 Segunda descarga. 16:30 h. NO 3 (mg/l) 22 Elcaudaltotaldetratamiento:5m 3 /día. NH 4 (mg/l) 35 NO 2 (mg/l) 2,7

25 EXPLOTACIÓN. La eliminación de materia carbonosa permanece casi constante, con buenos rendimientos. A medida que disminuye la carga de entrada se aprecia un aumento en el procesodenitrificación. Efecto positivo de la temperatura en el procesodenitrificación.

26 EXPLOTACIÓN La siguiente prueba realizada ha consistido en la disminución del caudal influente, en la primera parte se alimenta 1 vez al día yenlasegunda6pulsosdía. (Las dos pruebas se han realizado en verano, con temperaturas superiores a 22 ºC): 1. Reducciónal20%delcaudalnominal: 1,0m Reducciónentre50-40%delcaudalnominal: 2,5-3,0 m 3. * Los valores medios de entrada de nitrógeno total son de 70 mg/l.

27 EXPLOTACIÓN 200 g DBO 5 /m 3 // 1,25 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) 32 DBO5 (mg/l) 29 DQO (mg/l) 112 NO3 (mg/l) 2 NH4 (mg/l) 59 NO2 (mg/l) 1,8

28 EXPLOTACIÓN 225 g DBO 5 /m 3 // 4,21 g DBO 5 /m 2 SS (mg/l) 13 DBO5 (mg/l) 18 DQO (mg/l) 72 NO3 (mg/l) 47,85 NH4 (mg/l) 8,99 NO2 (mg/l) 0,86

29 EXPLOTACIÓN De los anteriores resultados se desprende que: 1. Con el 20 % del caudal los rendimientos de depuración disminuyen considerablemente. 2. Con el 50 % del caudal se obtiene mejores resultados, y se incrementa considerablemente la nitrificación. La primera prueba se realizó con una (1) alimentación diaria y un (1) día sin alimentación. Como se puede observar en los resultados se ha inhibido el proceso de nitrificación.

30 HELÓFITAS EN FLOTACIÓN DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

31 HELÓFITAS EN FLOTACIÓN Puesta en marcha: Durante dos meses se alimenta el humedal con agua depurada. Serealizadeestaformaparaconseguirunaadecuado crecimiento del sistema radicular. Elementos controlados durante este periodo: Sistema de distribución.(se corrigen diversos problemas) Desarrollo del sistema radicular. CORRECTO. Desarrollo de la parte aérea. CORRECTO. Comportamiento hidráulico. CORRECTO.

32 HELÓFITAS EN FLOTACIÓN Explotación: Durante el periodo de explotación se observan diversos elementos que pueden afectar al funcionamiento del humedal. 1. Problemas hidráulicos en el reactor, formación de caminos preferentes. 2. Muerte de diversas plantas (posiblemente por exceso de nutrientes). 3. Correcto crecimiento de la parte aérea de la planta. 4. Incorrecto crecimiento de las raíces. (Raíces abundantes, pero de pequeño diámetro). 5. Acumulación de fangos en el interior del humedal que provocan fermentaciones importantes.

33 EXPLOTACIÓN DATOS DE FUNCIONAMIENTO A CAUDAL DE DISEÑO PARÁMETROS T.Laminación (IN) Arqueta (EF) SS (mg/l) DBO 5 (mg/l) DQO (mg/l) NH 4 (mg/l) 63,2 61,4 Nt(mg/l) 94,8 81,8 Pt (mg/l) 8,88 8,21

34 EXPLOTACIÓN DATOS DE FUNCIONAMIENTO AL 20 % CAUDAL DE DISEÑO (3 m 3 ) PARÁMETROS T. Laminación (IN) Arqueta (EF) SS (mg/l) DBO 5 (mg/l) DQO (mg/l) NH 4 (mg/l) 65,5 60,4 Nt(mg/l) 89,7 78,2 Pt (mg/l) 9,25 8,87

35 COMPORTAMIENTO REACTOR DQO IN= 725 mg/l // Q = 3 m3 PUNTO MUESTRA DQO (mg/l) 1 300, , , , , , ,48

36 HELÓFITAS EN FLOTACIÓN ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL REACTOR: El sistema no trabaja como un reactor de mezcla completa. Flujo Pistón?????? Deposiciones de fango en diversas partes del humedal. Gran acumulación en la parte final. Comportamientos diferentes de eliminación de carga dependiendo del estado de las plantas. CONCLUSIÓN: SE CONSIDERA QUE LOS COMPORTAMIENTOS DETECTADOS ESTÁN PROVOCADOS POR CORTOCIRCUITOS HIDRÁULICOS.

37 CONCLUSIONES DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

38 CONCLUSIONES GENERALES ATENCIÓN ESPECIAL A LOS TRATAMIENTOS PRIMARIOS. DEBEN ESTAR MUY BIEN DIMENSIONADOS. EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A LOS HUMEDALES SE PUEDE REALIZAR DE FORMA AUTOMÁTICA Y CON AUTOSUFICIENCIA ENERGÉTICA.

39 HAFSsV SISTEMA ROBUSTO Y ESTABLE UNA VEZ ALCANZADO SU RÉGIMEN DE FUNCIONAMIENTO. LOS MEJORES RESULTADOS SE HAN OBTENIDO CON UNA CARGA DE ENTRADADE4,21gDEDBO 5 /m 2. EL EFLUENTE CUMPLE CON LOS REQUISITOS DE LA DIRECTIVA 91/271/CEE. DEPENDIENDO DE LAS CARGAS DE ENTRADA Y LA TEMPERATURA SE CONSIGUEN ALCANZAR VALORES MÁS ELEVADOS DE NITRIFICACIÓN. IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA, PARA EVITAR CAMINOSPREFERENTES.ALTURADELACAPADEARENA 100mm. EL SISTEMA DE ENTRADA DE AGUA SE DEBE REALIZAR A PULSOS (DISMINUCIÓN DE LOS RENDIMIENTOS OPERARANDO CON FASES DE REACCIÓN). A MAYOR NÚMERO DE PULSOS DIÁRIOS MEJOR COMPORTAMIENTO. SISTEMA ADECUADO COMO TRATAMIENTO SECUNDARIO PARA PROCESOS DE DEGRADACIÓN DE MATERÍA ORGÁNICA Y NITRIFICACIÓN.

40 HELÓFITAS EN FLOTACIÓN EL SISTEMA INSTALADO NO HAN ALCANZADO LOS REQUISITOS DE LA DIRECTIVA 91/271/CEE CON LAS CARGAS PARA LAS QUE HA SIDO DISEÑADO. REDUCIENDO LAS CARGAS DE ENTRADA SE HA CONSEGUIDO AUMENTAR LOS RENDIMIENTOS EN DEGRADACIÓN DE MATERIA CARBONOSA. SE PRODUCEN DESEQUILIBRIOS HIDRÁULICOS EN EL INTERIOR DEL HUMEDAL, PROVOCANDO LA APARICIÓN DE ZONAS CON ELEVADA SEPTICIDAD. LAS CARGAS DE ENTRADA AFECTAN AL DESARROLLO DE LA PARTE RADICULAR. A MAYOR CARGA MENOR DESARROLLO. ADECUARELSISTEMADEFLOTACIÓNALPESODELASPLANTAS. SISTEMA CON CAPACIDAD DE TRATAMIENTO INFERIOR AL HAFSsV COMO TRATAMIENTO SECUNDARIO. NO ADECUADO PARA LA ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO.

41 EXPERIENCIAS FUTURAS EXPERIENCIAS CON SISTEMA HÍBRIDOS. SISTEMA HELÓFITAS EN FLOTACIÓN COMO TRATAMIENTO POSTERIOR DE AFINO Y ESTUDIO DE LA DESNITRIFICACIÓN. COMPARACIÓN HELÓFITAS EN FLOTACIÓN CON HAFSsH COMO TRATAMIENTO POSTERIOR DE AFINO Y DESNITRIFICACIÓN

42 GRACIAS POR SU ATENCIÓN DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS