Proyecto Life Memory: Hacia la depuradora del siglo XXI

Transcripción

1 Proyecto Life Memory: Hacia la depuradora del siglo XXI F. Durán, C. Dorado, E. Jiménez, J. Vázquez-Padín, A. Robles, J.B. Giménez, J. Ribes, A. Seco, J. Serralta, J. Ferrer, F. Rogalla

2 Buscando la EDAR del Siglo XXI 2

3 Claves para un nuevo concepto De agua residual a agua reutilizable: Objetivo de la EDAR actual: o Reducir los impactos medioambientales negativos Nuevo paradigma: o Agua residual Agua reutilizable Agua reutilizable para riego Compost orgánico y nutrientes para su aplicación en agricultura Energía en forma de metano 3

4 Claves para un nuevo concepto Claves para conseguir un sistema de tratamiento sostenible: Mejorar la recuperación de agua Mejorar la recuperación de recursos (nutrientes, energía) Minimizar el consumo de energía Minimizar los costes de operación Reducir la producción de fangos Reducir la emisión de gases de efecto invernadero 4

5 Hacia un balance positivo de energía Fangos activados: 0,25 0,6 kwh/m³ AeMBR: 0,5 2,5 kwh/m³ 0,432 kg SSV/kg DQO elim 2,4 kg CO 2 /kg DQO elim 42% oxidación bacteriana 58% consumo de energía SBR aerobio Tratamientos Aireación AeMBR prolongada aerobios Proceso Ludzack- Ettinger Canal oxidación 5

6 Hacia un balance positivo de energía 30 50% de las necesidades energéticas de la EDAR Tratamiento aerobio Digestión anaerobia Tratamientos aerobios 6

7 Hacia un balance positivo de energía Reducción de los requerimientos de energía o producción neta de energía Tratamiento aerobio? Tratamiento anaerobio Digestión anaerobia Tratamientos aerobios Reducción de la emisión de CO 2 Reducción de la producción de fangos 7

8 Hacia un balance positivo de energía Baja demanda energética / Producción neta de energía Baja producción de fango Menor emisión de CO 2 Oportunidad de recuperación de nutrientes Elevada calidad del efluente Alta biodiversidad de la biomasa Completa retención de la biomasa Diseño compacto 8

9 Proyecto LIFE MEMORY 9

10 A.R.U. pretratada Ubicación: EDAR de Alcázar de San Juan (Ciudad Real, España) 10

11 El proyecto LIFE MEMORY pretende demostrar en un prototipo a escala industrial, la viabilidad técnica y económica de la tecnología AnMBR, como alternativa a los sistemas tradicionales de tratamiento de aguas residuales urbanas Rotofiltro Tanque de homogeneización Tamaño Volumen de 1,1 paso m 3 1,5 mm 11

12 Reactor anaerobio Volumen 40 m 3 (34,4 + 5,6) Calorifugado 12

13 3 tanques de membranas Volumen 0,8 m 3 /tanque (0,7 + 0,1) PURON, Koch Membrane Systems Área de filtración 41 m 2 /módulo Ultrafiltración (0,03 µm) 13

14 Tanque CIP Volume 0,37 m 3 14

15 Resultados esperados: 70% menos consumo de energía AnMBR 80% menos emisión de CO 2 Bioenergía Agua residual 25% menos superficie 50% menos producción de biosólidos Reuso de agua Biosólidos 15

16 Características promedio del agua residual afluente: Parámetro Unidades Promedio ± SD SST mg SST L ± 253 DQO Total mg DQO L ± 381 DBO 5 mg DQO L ± 218 AGV mg DQO L ± 83 Alcalinidad mg CaCO 3 L ± 133 Sulfato mg S-SO 4 L ± 34 Nitrógeno Total mg N L ± 14 Fósforo Total mg P L -1 9,9 ± 3,5 Alta concentración de DQO Alta concentración de sulfato Alta variabilidad del afluente 16

17 Rendimiento general del prototipo: Alta eficiencia en la eliminación de DQO: 91 ± 8 % 17

18 Rendimiento general del prototipo: Biogás Producción con alto de contenido fango de de metano 0,076 (alrededor kg SSV/kg de DQO 70%) Contenido de SSV en los fangos purgados de 72,8 % 18

19 Rendimiento general del prototipo: Contralavado 247 días de operación de la membrana sin realizar limpieza química 19

20 Rendimiento general del prototipo: Bajo SGD P (Actualmente menor a 14 Nm 3 /m 3 ) 20

21 Conclusiones Durante el tiempo de operación del prototipo se han obtenido resultados prometedores en lo que respecta a: o Elevada calidad del efluente. o Altos rendimientos de eliminación de materia orgánica (> 90%). o o o o Producción de biogás (70 % de metano). Baja producción de fangos (0,076 kg SSV/kg DQO). Baja tasa de ensuciamiento de las membranas (mediante la aplicación de caudales de recirculación de gas competitivos). Potencial de autosuficiencia energética (gracias a una baja demanda energética del proceso de filtración, y adecuadas producciones de metano). 21

22 Algunos puntos a mejorar: Optimización del proceso de filtración: o Minimizar el fouling. Reducir el consumo energético. Reducir el consumo de reactivos. o Mejorar rendimientos. Reducir área filtración necesaria (coste de inversión). Incrementar la vida útil. Metano disuelto en el efluente: o Baja temperatura alta proporción de metano disuelto. Eliminación del sulfuro del biogás. Legislación en materia de uso de efluentes de EDAR en irrigación. 22

23 Freddy Durán Pinzón FCC Aqualia S.A.