Estudio de sistemas de desodorización mediante modelización CFD e instrumentación

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Estudio de sistemas de desodorización mediante modelización CFD e instrumentación"

María Teresa Méndez Martin
hace 5 años
Vistas:

1 Estudio de sistemas de desodorización mediante modelización CFD e instrumentación #jornadaolores218 Javier Climent

Introducción APLICACIONES CFD en EDAR o Tanques de homogeneización o Reactores biológicos o Decantadores o Digestores anaerobios o Equipos desinfección UV o

2 Introducción APLICACIONES CFD en EDAR o Tanques de homogeneización o Reactores biológicos o Decantadores o Digestores anaerobios o Equipos desinfección UV o Arquetas de reparto o Desodorización Artículos publicados 8 "Modelling CFD" Artículos publicados "CFD + Wastewater" Desodorización CFD

3 Introducción Pilares básicos para aportar soluciones SIMULACIÓN / CONTROL DE PROCESOS EDAR Equipos Técnicas ELABORACIÓN DE SUBMODELOS ESPECÍFICOS DESARROLLO DE INSTRUMENTACIÓN

4 Herramientas de Simulación Herramientas específicas (FluidFlow) Hidráulica(Epanet) Herramientas de Simulación Computacional de Fluidos (CFD)

5 Elaboración de un modelo CFD 1. GEOMETRÍA 2. MALLADO 3. CONDICIONES DE CONTORNO 4. RESULTADOS Navier Stokes Eq. 3-D Unsteady

6 H 2 S (ppm) Motivación Entender funcionamiento de la desodorización (Edificio de pretratamiento) Elaborar metodología (GMP) 6 Sensor DRAGGER. Julio Sp1 Sp Olor perceptible Irritación, molestias, etc. Seguro por 8h de exposición 2 ppm: irritaciones doloras (EPI) 1 ppm: daño ojos, dificultad respiratoria (EPI) 3 ppm: concentración inmediatamente peligrosa

7 Objetivo Medidas correctivas Elaborar metodología (GMP)

8 Objetivos Entender el funcionamiento del comportamiento de la sala Reproducir comportamiento ventilación general (zonas muertas, gradientes, dispersión desde foco emisor contaminante, etc.) Corregir posicionamiento de los sensores fijos Eficiencia energética en sistema de desodorización Arenas/grasas torres pozo Bombas elevación tamices

H2S_Sensor Comercial Calibración y validación Caracterización de los focos emisores Desarrollo de sensores de bajo coste Medidas de concentración de H 2 S y T PUFFS intermitentes y de corta

9 H2S_Sensor Comercial Calibración y validación Caracterización de los focos emisores Desarrollo de sensores de bajo coste Medidas de concentración de H 2 S y T PUFFS intermitentes y de corta duración Disminuir frecuencia de muestreo de los equipos comerciales (5 minutos) Apoyo con anemómetro y máquina de humo y = 1,4389x - 4,5438 R² =, H2S_Sensor Prototipo I

10 Identificar y caracterizar los focos

11 Identificar y caracterizar los focos

12 Identificar y caracterizar los focos

H2S (ppm) Tº (ºC) Selección de los focos Realizar mediciones de concentración H 2 S 1 Rejas de desbaste y compuertas 2 Cámara de elevación por bombeo 3 Tamices de banda continua y compuertas 4

13 H2S (ppm) Tº (ºC) Selección de los focos Realizar mediciones de concentración H 2 S 1 Rejas de desbaste y compuertas 2 Cámara de elevación por bombeo 3 Tamices de banda continua y compuertas 4 Arqueta de reparto a los tamices 5 Tamiz rotativo 6 Concentrador de grasas 7 Clasificador de arenas 8 Abertura en el canal de llegada al clasificador de arenas 9 Contendor de solidos H2S Tº

14 Medidas de velocidad Se necesita medir: Velocidades de emisión del gas oloroso Velocidad de aspiración del humo :,2 m/s aprox.

15 H 2 S (ppm) H 2 S (ppm) Caudal biologico (m 3 ) Caracterizar focos de emisión Dificultad por establecer patrones de comportamiento dinámico Interior Dia 9 Dia 1 Dia 11 Dia 12 Caudal biologico : 2:24 4:48 7:12 9:36 12: 14:24 16:48 19:12 21:36 : Exterior Dia 25 Dia 19 Dia 2 Dia 21 Dia 22 Dia 23 Dia : 2:24 4:48 7:12 9:36 12: 14:24 16:48 19:12 21:36 :

H 2 S (ppm) H 2 S (ppm) Caracterizar focos de emisión Medidas en foco 3 (Tamices) Funcionamiento con Bombas de elevación 12 1 8 6 4 Medidas de 1 semana Dia 2 Dia 21

16 H 2 S (ppm) H 2 S (ppm) Caracterizar focos de emisión Medidas en foco 3 (Tamices) Funcionamiento con Bombas de elevación Medidas de 1 semana Dia 2 Dia 21 Dia 22 Dia 23 Dia 24 Dia 25 2 Dia 26 : 4:48 9:36 14:24 19:12 : 4:48 Sensor desarrollado 4 3,5 3 Sensor comercial 2,5 2 1,5 1,5 9:36 9:5 1:4 1:19 1:33 1:48 11:2 11:16

17 Caudal biologico (m3/h) nivel Resultados o Necesidad de caracterizar los focos. Comportamiento intermitente o Existe una relación con el funcionamiento de la EDAR (bombas de elevación) o No se ha podido definir siempre un patrón de comportamiento o Se puede estimar el comportamiento de la emisión CAUDAL BIOLÓGICO Nivel de cabecera Tiempo funcionamie nto bombas :: 4:48: 9:36: 14:24: 19:12: :: 4:48:

18 Simulación CFD Simular diferentes escenarios CASO Baja Alta Baja aspiración + Alta aspiración + aspiración aspiración ventilación natural ventilación natural vh 2 S (foco 1, 3 y 5) [m/s],1,1,1,1 vh 2 S (foco 6, 7 y 8) [m/s],1,1,1,1 v_ aspiración rejilla [m/s],23 4,23 4 v_puerta entrada [m/s] o Reproducir emisión de los PUFFs de H2S durante 1 minuto o A diferente velocidad según medidas experimentales o Focos de forma independiente + ventilación natural o Seguimiento durante 14 minutos

19 Simulación Líneas de flujo Zona de afección

20 Simulación

21 Resultados sin ventilación natural Elevada aspiración Baja aspiración

22 Resultados con ventilación natural Elevada aspiración Baja aspiración

23 Simulación Diferentes escenarios Ajustar las caídas en las torres de lavado Obtener el caudal actual del ventilador Caudal de aspiración insuficiente

24 Conclusiones / Acciones futuras Solución innovadora para interior de edificios mediante la combinación de: o Herramientas de simulación CFD o Medidas experimentales o Sensores de mayor frecuencia o Identificación y caracterización de los focos de emisión Combinación de sistemas de extracción (localizada y general) Caracterización de las aguas en origen Control del sistema de desodorización

25 GRACIAS POR SU ATENCIÓN #jornadaolores218 Javier Climent

Documentos relacionados

Industria y Sociedad. Adaptación de. demandas sociales. EDAR Galindo. Asier López, J.M Juárez-Galán, Rubén Cerdá, A. Amo

Industria y Sociedad. Adaptación de la actividad industrial a las nuevas demandas sociales. EDAR Galindo Asier López, J.M Juárez-Galán, Rubén Cerdá, A. Amo Introducción Caso de estudio EDAR ubicada en