BIODISCOS. Nitrificación, por tratamiento biológico, del nitrógeno amoniacal.

Transcripción

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2 BIODISCOS El sistema de Biodiscos está destinado a la depuración biológica aerobia de vertidos biodegradables, de bajo consumo y mínimo mantenimiento. Su uso habitual se da en pequeñas y medianas poblaciones, pudiendo ser empleado para los siguientes objetivos: Eliminación de DB05. Nitrificación, por tratamiento biológico, del nitrógeno amoniacal. Desnitrificación por tratamiento biológico del nitrógeno nítrico actuando en ambiente carente de oxígeno (Biodiscos sumergidos). Las características notables del proceso con Biodiscos son: Notable elasticidad, es decir, es capaz de absorber elevadas puntas de carga orgánica e hidráulica, manteniendo muy estables los niveles de salida. No requiere recirculación de fangos; el fango activo del proceso es el que permanece adherido a los discos. Si la carga aumenta, la película bacteriana crece espontáneamente y los sólidos en suspensión a la salida del Biodisco disminuyen. Si la carga disminuye, la biomasa se desprende y aumentan los sólidos en el afluente al decantador secundario. No es necesario controlar la concentración del licor de mezcla ya que el fango extraído es un desecho del proceso y ha de eliminarse como mejor convenga. El nivel de ruidos es muy bajo, factor que muy importante tanto ambientalmente como por higiene y salud del personal. Las dimensiones de los depósitos de oxidación son menores que los utilizados por otros procesos. El rendimiento del proceso es más estable en épocas frías debido al hecho de permanecer cubiertos los tanques. El consumo energético es muy reducido y a igualdad de resultados, comparándolo con un sistema de fangos activos, el consumo resulta ser la tercera parte.

3 Funcionamiento: Biodiscos compacto (BDC) El proceso de funcionamiento se divide en cuatro etapas: 1.-Entrada y Tanque de sedimentación primaria El agua bruta de llegada entra a éste tanque a través de la tubuladura de entrada, donde se produce una primera sedimentación de materia sólida. Los sólidos sedimentados se extraerán periódicamente por parte del usuario. El paso a la primera etapa de contacto se realiza a través de un orificio que comunica ambas cámaras. Esta primera cámara está calculada y dimensionada para que pueda actuar como depósito pulmón, atendiendo a las fluctuaciones que pueda ocurrir en el flujo del fluido durante un periodo corto y ocasional. 2.-Primera etapa de contacto y recepción de recirculación Etapa donde se realiza la primera toma de contacto entre el agua bruta de entrada y los discos. La superficie de los discos se coloniza de forma natural, formando un recubrimiento visible. Dando paso a la segunda etapa de contacto, se ha dispuesto un vertedero fijo en el tabique que separa ambas cámaras. El nivel del agua en esta etapa fluctuará de la misma manera en que lo haga en el Tanque de sedimentación primaria. Por otro lado, en esta primera etapa se recepciona el fango recirculado, el cual proviene del tanque de sedimentación secundaria.

4 3.-Segunda etapa de contacto En esta segunda etapa de contacto, gracias a la concepción del sistema de vertedero entre ambas etapas, se consigue un nivel de agua con menos fluctuaciones, favoreciendo el proceso y su salida hacia el Tanque de sedimentación secundaria. Con el proceso de dos etapas se consigue aumentar el crecimiento de la biomasa de forma equilibrada y constante. El agua saldrá hacia la Salida y Tanque de sedimentación secundaria por unas tubuladuras dispuestas para tal fin. 4.-Salida y Tanque de sedimentación secundaria En esta última cámara se produce la sedimentación de la materia sólida restante del proceso, a la cual se le realizan dos operaciones: Recirculación de los sedimentos hacia la Primera etapa de contacto, mediante una bomba sumergible de recirculación temporizada. Por otro lado, el caudal a recircular, se regulará mediante una válvula manual dispuesta en la tubería de impulsión. Extracción periódica de los sedimentos por parte del usuario. El agua decantada, sale del equipo por gravedad a través de una salida dispuesta en su perímetro, finalizando así el proceso.

5 Funcionamiento: Biodiscos en obra civil (BDOC) El esquema de funcionamiento del rotor Biodisco está concebido en dos o tres fases en serie, donde cada fase opera como un reactor en consideración a sí mismo, en el cual el crecimiento de la biomasa y su distancia del medio plástico, están en una situación de equilibrio dinámico. El agua tratada y la biomasa separada, pasan a través de cada fase; en este recorrido se realiza un incremento progresivo del grado de descarga de la sustancia orgánica, efectuada por bacterias específicas presentes en cada fase que se diferencian en función de la progresiva modificación de las características del efluente, obteniendo por lo tanto un rendimiento de depuración mayor al 92%. En los discos se consigue desarrollar y mantener una capa de biomasa con un espesor de 2 ó 3 mm. El nivel de los sólidos de tal estrato es aproximadamente de gr/l., lo que correspondería alrededor de gr/l., de sustancia sólida en la masa líquida presente en las tinas. Esta concentración relevante de fangos, permite trabajar con tiempos de retención muy breves, por lo que son necesarios volúmenes muy inferiores respecto al sistema de fangos activos. Además la segunda y tercera fase viene redimensionada con una carga orgánica superficial inferior a 8.0 gr. DBO/MQXG., por lo que se toman medidas para la verdadera aireación prolongada en el fango con una estabilización del mismo para que pueda ser manipulado en los sucesivos tratamientos de deshidratación sin ningún problema de naturaleza higiénica. Debiendo además ocuparse del efluente final la oxidación provocada por el nitrógeno de amoníaco. La instalación Biodisco se dimensiona teniendo presente que la nitrificación será por lo tanto, mayor cuanto menor sea la carga hidráulica superficial aplicada, por lo cual el tratamiento biológico será dimensionado de manera que la carga hidráulica superficial sea inferior a 50 l/mg g, condición indispensable para la descarga del nitrógeno mayor del 92%. Las ventajas del rotor biológico Biodisco en obra civil respecto a los tipos actualmente en el mercado, se basan en el hecho de que el rotor está constituido por numerosos discos que van los unos al lado de los otros formando a su vez, muchos rotores pequeños que además de girar alrededor de los ejes principales, durante la inmersión, giran también sobre sí mismos, evitando posibles atascamientos debido a un crecimiento excesivo de la capa fina biológica; durante el análisis de tal capa fina. Ésta no debe atravesar toda la anchura del rotor como sucede en los rotores tradicionales, debe solamente despegarse de los discos con una separación entre ellos de 12 mm.

6 Principios de diseño: Biodiscos (BD) Los Biodiscos HIDROMETÁLICA están compuestos por los siguientes elementos: EJE PRINCIPAL Eje principal Estructura soporte con guías (medias lunas) Rotores de discos (ejes de los rotores de discos, guías de posicionamiento de discos, guías de los extremos de los rotores de discos y discos de contacto) Rodamientos Grupo motriz de accionamiento Cubierta de protección de Biodiscos Está dimensionado para soportar su propio peso, el de la estructura soporte con las guías y los rotores con los discos, así como toda la biomasa adherida a los discos. El cálculo pues, se ha realizado tanto a torsión como a flexión a pleno rendimiento y en las peores condiciones de trabajo, es decir, con toda la biomasa adherida en la última fase del Biodiscos. Sobre el eje se encuentran soldados varias bridas, en función al número de fases del Biodisco, e igual número de bridas locas, las cuales serán las encargadas de fijar las estructuras soporte con guías (medias lunas). El eje puede ser instalado de dos formas distintas: eje macizo en AISI 304 o en acero, y en barra tubular perforada de acero. El eje tubular lleva en sus extremos dos muñones macizos mecanizados para montar sobre los rodamientos de apoyo y calar sobre el reductor de accionamiento. ESTRUCTURA SOPORTE CON GUÍAS (MEDIAS LUNAS) Las estructuras soportes de los rotores que formas los discos serán construidas de acero al carbono y serán tantas como fases y módulos tenga el Biodiscos, es decir, si el Biodiscos es de 2 fases de 3 módulos cada fase. Cada media luna formará un disco completo, una superior y otra inferior, de forma que los rotores se monten de forma equilibrada. La fijación de las chapas al eje principal se hará mediante una serie de taladros coincidentes con los de las bridas previstas en el eje para tal fin. Sobre estas medias lunas se soldarán unas guías de acero en forma de omega invertidas.

7 Las guías estarán cerradas por uno de sus extremos (el más próximo al eje principal) y abiertas por el otro, con el objetivo del montaje y desmontaje de los rotores de discos. ROTORES DE DISCOS Los rotores de discos están compuestos en su conjunto por lo siguientes elementos: Ejes rotores de discos. Guías de posicionamiento de discos. Guías extremos rotores de discos. Discos de contacto. Ejes rotores de discos: Construidos en acero F-114 con los extremos roscados, tuercas autoblocantes y arandelas de seguridad. Guías de posicionamiento de discos: Construidas en perfil tubular en calidad S275 Jr. Guías de extremos de rotores de discos: Construidas en PP/PE copolímero de alta densidad de longitud en función al diámetro del disco. Discos de contacto: También compuesto por PP/PE copolímero de alta densidad. RODAMIENTOS El rodamiento situado junto al accionamiento lleva montado en el interior del soporte un anillo de fijación que impide el desplazamientos axial del eje. El rodamiento opuesto se monta en disposición flotante, y permite absorber las contracciones o dilataciones del eje debidas a fenómenos térmicos u otras causas. El soporte del rodamiento es de tipo rodillo con adaptador del tipo agujas, protegidos por un doble sellado que permanece intacto y operativo independientemente, y que además es autoalineable.

8 GRUPO MOTRIZ DE ACCIONAMIENTO El grupo motriz está formado por un motor eléctrico de aproximadamente 1400 rpm con una potencia a convenir, y con una protección que normalmente es de IP55 o superior. Además incluye un reductor de tipo planetario que debe dar una velocidad angular a la salida de no mas de 2 r.p.m. La transmisión es de tipo directa al eje. También se tienen en cuenta las placas de anclaje para el montaje. CUBIERTAS DE PROTECCIÓN Cumplen una triple función: proteger los sectores de discos de la luz solar directa, regular la entrada de aire para la oxigenación del biofilm, y como elemento de protección frente a elementos móviles y de transmisión. Las cubiertas de protección de los Biodiscos están fabricadas en PRFV, y se componen de un número determinado de sectores intermedios y dos sectores extremos en forma de bóveda que disponen de aberturas de ventilación debidamente protegidas mediante rejillas. Los sectores extremos cierran el conjunto, y disponen de puertas de acceso (opcional) para cuya apertura se hace necesario el uso de una herramienta adecuada. Los sectores se fijan al suelo mediante pernos de anclaje, y encajan entre sí por medio de guías.

9 Características técnicas: Biodiscos (BD) HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea "Máquinas 89/395/CEE", de recipientes a presión, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de BIODISCOS. Ø Aprox. Biodisco Número de módulos 1 Módulo 2 Módulos 3 Módulos 4 Módulos 5 Módulos Superficie Superficie Superficie Superficie Longitud Longitud Longitud Longitud de de de de de equipo de equipo de equipo de equipo contacto contacto contacto contacto (m²) (m²) (m²) (m²) Superficie de contacto (m²) Longitud de equipo (*) El diámetro del equipo es aproximado, puede variar mm, dependiendo del eje central del equipo. (**) Los datos expuestos son orientativos, están sujetos a modificación por necesidades del proyecto y/o especificación del cliente.

10 Características Principales 1 Módulo 2 Módulos 3 Módulos Ø Aprox. Biodisco Reacciones en apoyos (Kg) Ø Eje Habitantes Equivalentes (Uds) Reacciones en apoyos (Kg) Ø Eje Habitantes Equivalentes (Uds) / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Reacciones en apoyos (Kg) / / / / / / / / Ø Eje Habitantes Equivalentes (Uds) 100 / / / / / / / / Módulos 5 Módulos Ø Aprox. Biodisco Reacciones en apoyos (Kg) Ø Eje Habitantes Equivalentes (Uds) Reacciones en apoyos (Kg) Ø Eje Habitantes Equivalentes (Uds) / / 125 / / / / 150 / , / / / 165 / / / / 200 / / / / 215 / / / / 240 / / / / 250 / / / / 255 / / (***) Las reacciones en apoyos y el diámetro del eje variará en función al material de fabricación y especificaciones del cliente. (****) La fabricación del eje será mediante barra maciza o barra perforada, en función del modelo del biodiscos y/o exigencia del cliente.

11 Control y mantenimiento El mantenimiento de un Biodiscos consiste en: Revisar la apariencia de la Biomasa: Puede ser gris claro, cambiando gradualmente a marrón en la segunda etapa, y marrón oscuro en el extremo de la impulsión del rotor. Si la capa de Biomasa es excesivamente gruesa y el color que predomina es gris en todas partes, esto indica una condición de sobrecarga. Revisar visualmente todas las partes que componen el equipo: estado de las tubuladuras de entrada y salida; engrase de las partes móviles; colmatación de Biomasa en los discos; correcto recorrido de la boya de control de nivel de mínimos, libre de obstáculos; que no existe fuga por fisura en el equipo. Comprobar que: el motorreductor funciona con un movimiento continuo y sin ruidos extraños apreciables; el ciclo de recirculación de la bomba es el correcto en cuanto a tiempo de trabajo y caudal recirculado; y la boya de mínimos realiza la función de paro en su posición. Si se realizan operaciones de mantenimiento o extracción de sedimentos, comprobar que: el motorreductor está en su posición OFF ; la bomba de recirculación está en su posición OFF, los operarios encargados de las operaciones de mantenimiento tienen la competencia y cualificación necesaria para ello. Comprobar el desgaste mecánico de las piezas con movimiento En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que la maquinaria este desconectada y bloqueada para evitar accidentes. Calidad El Biodiscos fabricado por HIDROMETÁLICA, posee los correspondientes certificados de calidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite. La calidad queda asegurada en cuanto a: Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER- 70S6 y proceso SMWA con metal de aporte E-6013 Control de soldaduras mediante líquidos penetrantes Acero laminado. Tubuladoras y bridas según norma DIN

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