faces & ideas TECNOLOGIA MBR APLICADA A PEQUEÑOS NUCLEOS Iñigo Marin Landa Director de proyectos Mov. +34 609 98 77 37 imarin@lksgroup.com
origen del proyecto En 2012 tres empresas de la Corporación Mondragón unieron su esfuerzos para realizar un nuevo concepto de planta compacta de fabricación industrializada, modular y escalable, que diese respuesta a situaciones de vertidos problemáticas, con resultados altamente fiables y operación automatizada. El resultado fue una planta demostradora, probada en diferentes entornos a lo largo de los últimos años. Entre ellas la experiencia que se presenta, Posteriormente, Fagor Ederlan constituyó una StartUp denominada Fagor Edergarden en la cual sumó esta iniciativa a otros productos de equipamiento en el sector de tratamiento del agua, empresa que posteriormente fue adquirida por la empresa americana CWT.
concepto de diseño TAMAÑO COMPACTO ESCALABLE Y MODULAR ALTA FIABILIDAD PUESTA EN MARCHA RAPIDA OPERABLE REMOTAMENTE PRODUCTO INDUSTRIAL MINIMIZACION OBRA CIVIL PRESUPUESTO CERRADO BAJAS DEDICACIONES TRANSPORTABLE Y MOVIBLE IMPACTO AMBIENTAL MUY REDUCIDO NECESIDAD DE PERSONAL REDUCIDA PROBADA EN FABRICA
presentación de la planta piloto
línea de proceso planta mbr PLANTA COMPACTA MBR Tanque CIP Reja de Gruesos Influente Reja de Finos 1 Pozo de Bombeo 3 Tanque de Membranas 4 Tanque de Permeado Efluente Contenedor RSU 2 R. Biológico Depósito Fangos 5 Tamizado y almacenamiento de los residuos en contenedor de residuos Reactor biológico con alta concentración (9-14 g/l) Tanque de membranas independiente. Depósito de agua tratada con capacidad suficiente para las limpiezas rutinarias. Depósito de fangos integrado con capacidad para varios meses Capacidad hidráulica de tratamiento de hasta 50 m3/d Carga diaria de DQO hasta 40 kg/d dependiendo del influente
datos de la planta mbr DIMENSIONES Dimensiones exteriores: 8,50 x 2,95 x 2,95 Dimensiones de reactores: Anoxia: 4,00 m3 Aerobia: 10,50 m3 Tanque de membranas: 6,75 m3 Tanque de fangos: 6,00 m3 EQUIPAMIENTO Sondas de amonio-nitrato, oxígeno, sólidos en suspensión y turbidez Caudalímetros de entrada, recirculación y permeado
experiencia en edar altzuste La localidad de Altzuste se encuentra en el País Vasco en Bizkaia, pertenece al municipio de Zeanuri y se sitúa al borde de la carretera N-240, junto al embalse de Undúrraga, punto donde se realiza el vertido de las aguas residuales. Desde el 13 de Junio de 2.014 al 16 de Octubre de 2.014 se realizaron pruebas de rendimiento de la Unidad Compacta MBR en la edar de Altzuste, propiedad del Consorcio de Aguas Bilbao-Bizkaia y cuya operación se encuentra adjudicada a Acciona Agua.
entorno Población según censo de 182 habitantes Hotel y alojamientos rurales Sospecha de vertidos ganaderos Ellauri Baserria (10 personas) Ellauri Hotela (19 personas) y restaurante (bodas y celebraciones) Casa rural Altzuste (15 personas)
instalación de la planta mbr
planta mbr instalada
experiencia en edar altzuste Durante cuatro meses se realizó el control analítico del influente y efluente, mediante el empleo de tomamuestras automáticos y toma de muestras puntuales: Muestras puntuales para control ordinario realizadas por el CABB en laboratorio con certificado ENAC. Muestras compuestas realizadas para un control intenso encargadas por Consorcio de Aguas Bilbao-Bizkaia a Acciona en laboratorio sin certificado ENAC.
caudales de tratamiento caudales diarios tratados
resultados analíticas puntuales (ENAC) N-NO₃ DBO₅ (ppm) DQO TOTAL (ppm) N-NH₃ (ppm) DIA (ppm) ph P-PO₄ (ppm) SST 105ºC (ppm) Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida 05-jun-14 110,00 4,00 280,00 12,00 46,00 1,00 4,30 7,90 7,70 4,00 2,57 99,00 6,00 19-jun-14 300,00 4,00 780,00 21,53 100,00 1,00 8,90 8,60 7,80 10,00 1,70 290,00 6,00 03-jul-14 180,00 4,00 350,00 13,00 30,00 1,00 19,00 7,84 7,50 4,90 4,10 110,00 6,00 17-jul-14 290,00 4,00 610,00 15,00 33,00 1,00 6,00 7,70 7,90 3,60 4,40 230,00 6,00 07-ago-14 360,00 4,00 810,00 19,00 45,00 1,00 6,80 7,50 7,80 6,20 4,60 420,00 6,00 21-ago-14 420,00 4,00 1.000,00 19,32 120,00 1,50 7,70 7,60 11,00 10,00 390,00 6,00 04-sep-14 190,00 4,00 610,00 20,00 140,00 1,00 8,90 8,30 7,60 12,00 11,00 240,00 6,00 18-sep-14 330,00 4,00 720,00 18,00 56,00 1,00 1,00 7,90 7,70 5,60 5,00 335,24 6,00 02-oct-14 190,00 4,00 460,00 19,00 60,00 1,00 4,20 7,88 7,60 6,80 8,70 230,00 6,00 16-oct-14 410,00 4,00 640,00 18,00 47,00 1,00 4,20 7,60 7,70 5,20 0,40 230,00 3,00 MEDIAS 278,00 4,00 626,00 17,48 67,70 1,05 7,03 7,89 7,69 6,93 5,25 257,42 5,70 REND % 98,56% 97,21% 98,45% 24,28% 97,79%
resultados N-NH₃ NTot N-NO₃ DQO TOTAL (ppm) DIA (ppm) (ppm) (ppm) analíticas compuestas N-NH₃ NTot ph P-PO₄ (ppm) SST 105ºC (ppm) SSV (ppm) (ppm) (ppm) Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida 13-jun-14 464,40 20,00 60,00 68,70 3,23 6,74 13,40 7,00 7,40 5,90 1,20 73,00 6,00 62,00 1,90 17-jun-14 363,00 16,00 59,00 65,00 7,67 2,23 11,00 7,10 7,50 5,84 2,32 111,00 6,00 100,00 3,00 18-jun-14 361,00 21,29 58,60 68,30 4,40 0,30 5,32 7,30 7,60 5,38 1,58 65,00 4,00 62,00 1,00 04-jul-14 280,00 11,70 22,70 27,10 14,80 1,05 18,40 7,10 7,40 2,40 3,00 133,00 15,00 112,00 8,00 07-jul-14 121,00 17,50 23,80 25,00 11,60 1,12 16,40 7,30 7,50 3,00 2,30 153,00 3,00 120,00 1,00 08-jul-14 63,70 8,26 17,40 19,30 13,70 0,77 15,00 7,60 7,70 1,60 2,60 251,00 8,00 225,00 4,00 11-jul-14 203,00 10,00 21,70 26,20 15,00 0,88 19,00 7,20 7,70 3,36 2,93 160,00 4,00 130,00 2,00 14-jul-14 318,00 2,06 39,30 42,10 12,80 1,55 14,50 7,45 7,60 4,44 3,20 83,00 1,00 23,00 1,00 18-jul-14 543,00 11,50 37,30 61,60 5,50 1,91 9,70 7,63 7,80 3,74 4,00 209,00 7,00 106,00 2,00 23-jul-14 481,00 6,30 64,30 86,00 6,50 2,60 11,60 7,40 7,90 5,60 4,80 140,00 5,00 72,00 2,00 24-jul-14 347,00 10,00 48,50 50,30 5,20 2,40 8,00 7,60 7,90 6,00 5,90 250,00 7,00 122,00 2,00 01-ago-14 226,00 10,50 34,30 42,00 5,00 1,30 8,30 7,84 8,10 3,50 2,60 34,00 2,00 21,00 1,00 04-ago-14 137,00 18,00 33,40 26,50 5,50 1,30 7,00 7,80 8,00 3,70 2,70 86,00 4,00 38,00 2,00 11-ago-14 1.047,00 27,00 60,00 66,00 6,60 2,40 10,00 7,55 7,80 5,50 3,00 170,00 6,00 64,00 2,00 18-ago-14 475,00 20,30 85,30 148,68 7,50 8,40 15,60 7,60 7,56 7,60 7,30 342,00 2,00 200,00 1,00 20-ago-14 394,00 20,50 66,40 93,50 6,48 4,30 22,00 7,50 7,80 6,00 6,50 646,00 12,00 293,00 7,00 25-ago-14 967,00 72,20 86,50 73,20 9,00 5,50 23,80 8,10 8,00 6,00 5,66 383,00 3,00 186,00 1,00 29-ago-14 860,00 39,00 59,00 66,00 8,50 3,36 18,70 7,40 8,00 6,90 6,50 160,00 2,00 8,00 1,00 03-sep-14 461,00 27,76 58,00 64,00 8,50 2,80 15,60 7,17 7,35 7,58 7,30 120,00 4,00 79,00 2,00 10-sep-14 498,00 37,30 70,60 96,70 8,40 3,10 15,00 7,60 7,65 6,20 6,40 126,00 5,00 70,00 3,00 16-sep-14 145,00 17,50 32,30 31,00 6,30 2,00 13,40 7,70 7,72 3,23 3,50 145,00 3,00 70,00 1,00 19-sep-14 522,00 18,70 65,20 35,00 6,00 2,75 12,20 7,50 7,70 5,87 5,32 76,00 3,00 50,00 1,00 22-sep-14 271,00 24,00 49,00 77,00 7,60 2,25 17,20 5,18 7,56 3,53 5,33 30,00 2,00 10,00 1,00 07-oct-14 303,00 19,50 53,00 56,40 6,80 2,55 11,10 7,65 7,80 5,10 4,80 77,00 2,00 37,00 1,00 MEDIAS 410,46 20,29 50,23 58,98 8,02 2,65 13,84 7,39 7,71 4,92 4,20 167,63 4,83 94,17 2,16 REND % 95,06% 94,73% 76,53% 14,60% 97,12% 97,70%
kg/d SS purgados (kg/d) resultados Evolución sólidos licor mezcla 20,00 7,00 18,00 6,00 16,00 14,00 5,00 12,00 10,00 8,00 7,88 8,53 9,11 9,49 10,07 11,05 11,19 10,28 9,60 9,16 9,15 9,55 10,18 9,42 8,15 8,56 9,39 4,00 3,00 6,00 2,00 4,00 1,00 2,00 0,00 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Semana 0,00 SS medio entrada (kg/d) DQO medio entrada (kg/d) Purga (kg/d) SS licor mezcla (g/l)
Perm (l/m²hbar) Caudal medio diario (m³/d) resultados Evolución de la permeabilidad 230 35 225 220 30 215 25 210 205 20 200 15 195 190 10 185 180 5 175 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Semana 0 Perm (l/m²hbar) Caudal medio tratado (m³/d)
resultados consumo energético (kw/d)
consumos energéticos Desglose de consumo energéticos alcanzables
mantenimientos realizados Retirada de residuos del tamiz e inspección tamices y drenaje compactador Supervisión remota Analíticas Contralavados semanales de membrana con hipoclorito (automáticos) Retirada de fangos no fue necesaria en el periodo Retirada hojas arboles
lecciones aprendidas EFICIENCIA ENERGÉTICA Atención a la selección de equipos (potencias, tipos de rodetes, etc.) Funcionamiento en caudales de rango alto mas eficiente energéticamente Establecer operación intermitente en situaciones de bajos caudales Operación con proceso Sn-Dn Variadores de frecuencia Atención a la demanda de aire específica para autolimpieza de membranas Membranas en stacks son mas eficientes, pero mas difíciles de limpiar y manipular Membranas en reactor biológico son mas eficientes energéticamente.
lecciones aprendidas DISEÑO Cargas en pequeños núcleos mucho mas concentradas que en el saneamiento urbano de grandes ciudades Atención en la selección tamices Atención a la mezcla y agitación en el reactor biológico Atención a la presencia de aire en la recirculación Gran capacidad de eliminación de nitrógeno y DQO Almacenamiento de sólidos en el propio reactor biológico Caudales de infiltración afectan al rendimiento de la instalación
lecciones aprendidas OPERACIÓN Atención a la presencia de cabellos y fibras en inoculación de fangos Almacenamiento de fango. Una única extracción en todo el tiempo de pruebas Atención al biofilm en conducciones Muy buena respuesta a la variación de cargas y a temporadas largas sin alimentar. No se han medido grasas y aceites, pero tampoco se han detectado problemas asociados a ellos. Tormentas causa de mayores contratiempos. Instalar rearmes remotos o automáticos
MOLTES GRÀCIES MUCHAS GRACIAS