planta piloto experimental de humedales · pdf filediseño ejecutado...
Post on 06-Feb-2018
233 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE
HUMEDALES ARTIFICIALES
EDAR ALACANTÍ NORD
José Satorre Aznar.
DAM
DISEÑO EJECUTADO
• IMPULSIÓN A TANQUE IMHOFF.
• TANQUE IMHOFF.
• TANQUE DE LAMINACIÓN.
• SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A HUMEDALES.
• HUMEDAL ARTIFICIAL FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL O “THOMAS”.
• HUMEDAL ARTIFICIAL HELÓFITAS EN FLOTACIÓN
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
DISEÑO EJECUTADO
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
TRATAMIENTO PRIMARIO
1. Tanque Ihmoff
2. Tanque de laminación
3. Elemento descarga
4. Sistema de distribución
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
TRATAMIENTO PRIMARIO
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
TRATAMIENTO PRIMARIO
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
TRATAMIENTO PRIMARIO
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
TRATAMIENTO PRIMARIO
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV
PARÁMETRO DATOS
Superficie construida (m2) 160
Caudal de diseño (m3/día) 5
DBO5 Influente (mg/l) 450
Población equivalente (h.e) 37,5
Superficie / hab – equi (m2/he) 4,26
C diseño (g DBO5/m2) 14,06
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
CIRTERIOS DE DISEÑOHELÓFITAS EN FLOTACIÓN
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
CIRTERIOS DE DISEÑOHELÓFITAS EN FLOTACIÓN
PARÁMETRO DATOS
Superficie construida (m2) 110
Caudal de diseño (m3/día) 5
DBO5 Influente (mg/l) 437
Población equivalente (h.e) 36,47
Profundidad (m) 0,5 – 0, 8
Densidad plantas (16 Ud/m2) 9,84
Superficie / hab – equi (m2/he) 3,016
C diseño (g DBO5/m2) 19,86
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS
MENUTS
HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL
PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV
REPARTO HIDRÁULICO
PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV
SISTEMA DE AIREACIÓN
PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS
MENUTS
EXPLOTACIÓN
EXPLOTACIÓN.
Finalizada la puesta en marcha del sistema, se realizaron tresexperiencias consecutivas.
Las dos primeras experiencias se realizaron en otoño e
invierno respectivamente y la tercera se realizó en primavera.
Las condiciones fueron las siguientes:
1. Carga de entrada 12,50 g de DBO5/m2
2. Carga de entrada 9,603 g de DBO5/m2
3. Carga de entrada 5,460 g de DBO5/m2
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN.400 g DBO5/m3 // 12,5 g DBO5/m2
SS (mg/l) 14
DBO5 (mg/l) 23
DQO (mg/l) 112
NO3 (mg/l) 18
NH4 (mg/l) 39
NO2 (mg/l) 1,2
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN.290 g DBO5/m3 // 9,063 g DBO5/m2
SS (mg/l) 14
DBO5 (mg/l) 19
DQO (mg/l) 72
NO3 (mg/l) 30
NH4 (mg/l) 28
NO2 (mg/l) 2,7
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN.175 g DBO5/m3 // 5,46 g DBO5/m2
SS (mg/l) 10
DBO5 (mg/l) 18
DQO (mg/l) 67
NO3 (mg/l) 42
NH4 (mg/l) 14
NO2 (mg/l) 2,5
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN
• Para el desarrollo de la siguiente experienciase ha duplicado el caudal punta. Se realizandos descargas diarias de 1.250 l.
– Primera descarga. 7:30 h.
– Segunda descarga. 16:30 h.
• El caudal total de tratamiento: 5 m3/día.
290 g DBO5/m3 // 9,063 g DBO5/m2
SS (mg/l) 18
DBO5 (mg/l) 22
DQO (mg/l) 69
NO3 (mg/l) 22
NH4 (mg/l) 35
NO2 (mg/l) 2,7
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN.
• La eliminación de materia carbonosapermanece casi constante, con buenosrendimientos.
• A medida que disminuye la carga deentrada se aprecia un aumento en elproceso de nitrificación.
• Efecto positivo de la temperatura en elproceso de nitrificación.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓNLa siguiente prueba realizada ha consistido en la disminucióndel caudal influente, en la primera parte se alimenta 1 vez aldíay en la segunda 6 pulsos día.(Las dos pruebas se han realizado en verano, con temperaturas
superiores a 22 ºC):
1. Reducción al 20 % del caudal nominal: 1,0 m3.2. Reducción entre 50 - 40 % del caudal nominal: 2,5 - 3,0
m3.
* Los valores medios de entrada de nitrógeno total son de 70
mg/l.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN
200 g DBO5/m3 // 1,25 g DBO5/m2
SS (mg/l) 32
DBO5 (mg/l) 29
DQO (mg/l) 112
NO3 (mg/l) 2
NH4 (mg/l) 59
NO2 (mg/l) 1,8
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN
225 g DBO5/m3 // 4,21 g DBO5/m2
SS (mg/l) 13
DBO5 (mg/l) 18
DQO (mg/l) 72
NO3 (mg/l) 47,85
NH4 (mg/l) 8,99
NO2 (mg/l) 0,86
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN
De los anteriores resultados se desprende que:
1. Con el 20 % del caudal los rendimientos de depuracióndisminuyen considerablemente.
2. Con el 50 % del caudal se obtiene mejores resultados, yse incrementa considerablemente la nitrificación.
La primera prueba se realizó con una (1) alimentación diaria y un (1) día sinalimentación. Como se puede observar en los resultados se ha inhibido elproceso de nitrificación.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS
MENUTS
HELÓFITAS EN FLOTACIÓN
HELÓFITAS EN FLOTACIÓN
• Puesta en marcha:
– Durante dos meses se alimenta el humedal con aguadepurada.
– Se realiza de esta forma para conseguir una adecuadocrecimiento del sistema radicular.
• Elementos controlados durante este periodo:
– Sistema de distribución. (Se corrigen diversos problemas)
– Desarrollo del sistema radicular. CORRECTO.– Desarrollo de la parte aérea. CORRECTO.– Comportamiento hidráulico. CORRECTO.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
HELÓFITAS EN FLOTACIÓN• Explotación:Durante el periodo de explotación se observan diversoselementos que pueden afectar al funcionamiento delhumedal.1. Problemas hidráulicos en el reactor, formación de
caminos preferentes.2. Muerte de diversas plantas (posiblemente por exceso de
nutrientes).3. Correcto crecimiento de la parte aérea de la planta.4. Incorrecto crecimiento de las raíces. (Raíces abundantes,
pero de pequeño diámetro).5. Acumulación de fangos en el interior del humedal que
provocan fermentaciones importantes.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓNDATOS DE FUNCIONAMIENTO A CAUDAL DE DISEÑO
PARÁMETROS T.Laminación (IN) Arqueta (EF)
SS (mg/l) 203 44
DBO5 (mg/l) 310 102
DQO (mg/l) 657 229
NH4 (mg/l) 63,2 61,4
Nt (mg/l) 94,8 81,8
Pt (mg/l) 8,88 8,21
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPLOTACIÓN
PARÁMETROS T. Laminación (IN) Arqueta (EF)
SS (mg/l) 142 16
DBO5 (mg/l) 185 45
DQO (mg/l) 495 165
NH4 (mg/l) 65,5 60,4
Nt (mg/l) 89,7 78,2
Pt (mg/l) 9,25 8,87
DATOS DE FUNCIONAMIENTO AL 20 % CAUDAL DE DISEÑO (3 m3)
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
COMPORTAMIENTO REACTOR
12
6 5 4
3
7
DQO IN= 725 mg/l // Q = 3 m3
PUNTO MUESTRA DQO (mg/l)
1 300,2
2 294,5
3 290,4
4 278,6
5 249,6
6 214,2
7 325,48
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
HELÓFITAS EN FLOTACIÓNANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL REACTOR:• El sistema no trabaja como un reactor de mezcla
completa. ¿¿¿¿¿¿Flujo Pistón??????• Deposiciones de fango en diversas partes del humedal.
Gran acumulación en la parte final.• Comportamientos diferentes de eliminación de carga
dependiendo del estado de las plantas.CONCLUSIÓN:
SE CONSIDERA QUE LOS COMPORTAMIENTOSDETECTADOS ESTÁN PROVOCADOS PORCORTOCIRCUITOS HIDRÁULICOS.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS
MENUTS
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES GENERALES
ATENCIÓN ESPECIAL A LOS TRATAMIENTOS PRIMARIOS.
– DEBEN ESTAR MUY BIEN DIMENSIONADOS.
– EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A LOS HUMEDALES SE PUEDE REALIZAR DE FORMA AUTOMÁTICA Y CON AUTOSUFICIENCIA ENERGÉTICA.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
HAFSsV• SISTEMA ROBUSTO Y ESTABLE UNA VEZ ALCANZADO SU RÉGIMEN DE
FUNCIONAMIENTO.
• LOS MEJORES RESULTADOS SE HAN OBTENIDO CON UNA CARGA DEENTRADA DE 4,21 g DE DBO5/m2.
• EL EFLUENTE CUMPLE CON LOS REQUISITOS DE LA DIRECTIVA 91/271/CEE.
• DEPENDIENDO DE LAS CARGAS DE ENTRADA Y LA TEMPERATURA SECONSIGUEN ALCANZAR VALORES MÁS ELEVADOS DE NITRIFICACIÓN.
• IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA, PARA EVITARCAMINOS PREFERENTES. ALTURA DE LA CAPA DE ARENA ≥ 100 mm.
• EL SISTEMA DE ENTRADA DE AGUA SE DEBE REALIZAR A PULSOS(DISMINUCIÓN DE LOS RENDIMIENTOS OPERARANDO CON FASES DEREACCIÓN). A MAYOR NÚMERO DE PULSOS DIÁRIOS MEJOR
COMPORTAMIENTO.
• SISTEMA ADECUADO COMO TRATAMIENTOSECUNDARIO PARA PROCESOS DE DEGRADACIÓNDE MATERÍA ORGÁNICA Y NITRIFICACIÓN.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
HELÓFITAS EN FLOTACIÓN• EL SISTEMA INSTALADO NO HAN ALCANZADO LOS REQUISITOS DE LA
DIRECTIVA 91/271/CEE CON LAS CARGAS PARA LAS QUE HA SIDODISEÑADO.
• REDUCIENDO LAS CARGAS DE ENTRADA SE HA CONSEGUIDO AUMENTARLOS RENDIMIENTOS EN DEGRADACIÓN DE MATERIA CARBONOSA.
• SE PRODUCEN DESEQUILIBRIOS HIDRÁULICOS EN EL INTERIOR DELHUMEDAL, PROVOCANDO LA APARICIÓN DE ZONAS CON ELEVADASEPTICIDAD.
• LAS CARGAS DE ENTRADA AFECTAN AL DESARROLLO DE LA PARTERADICULAR. A MAYOR CARGA MENOR DESARROLLO.
• ADECUAR EL SISTEMA DE FLOTACIÓN AL PESO DE LAS PLANTAS.
• SISTEMA CON CAPACIDAD DE TRATAMIENTO INFERIOR AL HAFSsV COMOTRATAMIENTO SECUNDARIO.
• NO ADECUADO PARA LA ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO.
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
EXPERIENCIAS FUTURAS
• EXPERIENCIAS CON SISTEMA HÍBRIDOS.
• SISTEMA HELÓFITAS EN FLOTACIÓN COMOTRATAMIENTO POSTERIOR DE AFINO YESTUDIO DE LA DESNITRIFICACIÓN.
• COMPARACIÓN HELÓFITAS EN FLOTACIÓNCON HAFSsH COMO TRATAMIENTOPOSTERIOR DE AFINO Y DESNITRIFICACIÓN
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS
DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS
MENUTS
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
top related