Actualización de la tecnología de aireación de una EDAR mediante difusores tubulares

28/11/2019

Actualización de la tecnología de aireación de una EDAR mediante difusores tubulares



 

1. Objetivos

 
Este caso de éxito, presenta las ventajas del diseño de un sistema de aireación por medio de difusores tubulares dispuestos en parrillas extraíbles que aportan, entre otras, las siguientes mejoras importantes:
 
  • Ahorro energético significativo respecto a otros difusores o tecnologías.
  • Las parrillas extraíbles posibilitan un mejor mantenimiento y que el rendimiento sea constante.
  • Facilita, en su caso, añadir difusores si la instalación aumentara sus necesidades de aireación.
  • Facilita (¡o permite!) la operación de EDAR con una sola línea.
  • Mejora las condiciones de Seguridad y Salud en las operaciones de limpieza de difusores.
 
 
Fig. 1 Propuesta de puente para extraer parrillas de difusores tubulares



2. Situación de la técnica actual

 
A. Durabilidad
 
A principio de 2003 se instalaron difusores tubulares de Envicon EMR en la EDAR de Martorell (ACA, Barcelona) y estuvieron en servicio durante más 13 años de forma continuada y cumpliendo siempre con los rendimientos y durabilidad especificada por su fabricante Envicon. Existen Innumerables instalaciones en todo el mundo que lo acreditan.
 
B. Eficiencia
 
En la figura 2 mostramos las curvas de rendimiento en SOTE de los 4 marcas de difusores más instalados en España.
 
La eficiencia de estos difusores tubulares EMR en los ensayos realizados en Alemania (y también en España por ATC) pueden llegar a un SOTE de 38%, que es un valor muy alto en relación a otros fabricantes tal como podemos ver en las curvas: La curva más alta corresponde a los Envicon EMR. Seguida del difusor de disco EMS del mismo fabricante, Envicon.
 
La curva nombrada NN corresponde a un difusor de disco muy extendido en España. El proveedor que mayor número de instalaciones ha realizado en España, (con un diámetro efectivo del difusor de 221 mm frente a 321 mm del EMS de Envicon, esto es: EMS tiene un 70% más de área) ofrece un difusor con tan solo un 24% de SOTE frente al 38% de EMR. ¡42% menor eficiencia! Volveremos a este dato cuando veamos los costes anuales.
 
 
Fig. 2 Curvas de rendimiento SOTE
 
 
 
C. Mantenimiento
 
Hay operaciones de mantenimiento que se pueden realizar sin tener que acceder al difusor, como parar la aireación y volver a ponerla en marcha con el caudal unitario propuesto por el fabricante.
 
Es muy eficaz para eliminar el biofilm de la membrana y mantener el valor de pérdida de presión del difusor dinámico en valores bajos (con el consiguiente ahorro de energía). Operación que aconsejamos automatizar y realizarla cada día (imagen derecha).
 
Las labores del mantenimiento dentro de los reactores biológicos no se suelen considerar prioritarias debido a su complejidad. Es muy difícil vaciar un reactor y casi imposible cuando solo existe una línea. Con las parrillas extraïbles cambia la situación.
 
La parrilla extraíble de la EDAR de Thielbeer, Sachsen (Alemania), figuras 4 y 5, es muy gráfica en cuanto a la necesidad de mantenimiento de las parrillas de aireación (¡¡¡y de la importancia del pretratamiento!!!).
 
La figura 8 (extraída de la publicación ENERGY-CONSERVATION IN FINE PORE DIFFUSER INSTALLATIONS IN ACTIVATED SLUDGE PROCESSES UNIV. CALIFORNIA, L.A., 2007) muestra medio difusor de disco de EPDM limpio sólo con agua a presión frente al otro medio sin limpiar.
 
El diámetro de la burbuja pasa de 4 mm a 1- 2 mm una vez limpio. Del mismo informe, la figura 10 muestra que la limpieza de difusores por medio de agua a presión mejora el rendimiento en un 10-15%, y en cambio la limpieza con ácido fórmico en ese caso fue menos efectiva.
 
 
 
 
 
 
 



3. Ventajas de las parrillas extraíbles

 
Es imprescindible llevar a cabo un mantenimiento de los difusores y para ello recomendamos disponer de parrillas extraíbles.
 
En Envicon hemos desarrollado numerosas tecnologías de implantación de parrillas extraíbles (como la EDAR de Itzehoe, Schleswig-Holstein figura 9). Nuestra propuesta actual aprovecha el hecho que los difusores EMR 1000 son ahora mucho más robustos y este hecho permite una instalación extraíble más sencilla.
 
La extracción de la parrilla se encomienda a un polipasto motorizado que permite el izado de parrillas de aireación con dimensiones de hasta 16 m. de longitud y 5 m. de ancho. El material de la parrilla puede ser inoxidable, aunque preferentemente, acero al carbono galvanizado en caliente de 100 micras, pues presenta mejor comportamiento estructural.
 


4. Consumo de energía difusores tubulares

 
La pagina web de Envicon permite bajar las especificaciones técnicas de los difusores:
 
 
 
 
Si realizamos los cálculos, para un reactor típico de aguas residuales urbanas apto para 10.000 habitantes, podemos ver que la diferencia en coste anual puede llegar a casi a un 50%.
 
La parrilla extraíble permite además mantener los consumos estables a lo largo de la vida del difusor. Y además, a facilitar la sustitución de la membrana (operación poco costosa).
 
 
 

Debemos añadir a los ahorros energéticos, la disminución de la emisión de gases de CO2 (hasta 52 T CO2 de ahorro), gas que contribuye al efecto invernadero.
 
El año 2018, el precio medio de la tonelada de CO2 fue de 16 €/T, mientras que en lo que va de 2019 el promedio está en el entorno de los 23 €/T.
 
Reducir estas emisiones tiene connotaciones de responsabilidad corporativa además de las económicas.
 
 

5. Conclusiones finales

 
De lo expuesto en el artículo podemos concluir:

 
1. La importancia del correcto mantenimiento de los difusores.
 
2. La recomendación de instalar difusores de alta eficiencia.
 
3. Las ventajas de los difusores instalados en parrillas extraíbles; facilidad de operación y durabilidad.
 
 
 
o contactando con Jaime Campos - Delegado Comercial España - 647 30 02 85 jaime.campos@nipho.net
 
 

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