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UNIVERSIDAD DE ALICANTE INSTITUTO UNIVERSITARIO DEL AGUA Y DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES Tesis de Fin de Máster “EDARI DE HELADOS ALACANT” ALEX RAÚL CARRILLO LEMACHE Alicante – España 2011
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UNIVERSIDAD DE ALICANTE
INSTITUTO UNIVERSITARIO DEL AGUA Y DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES
Tesis de Fin de Máster
“EDARI DE HELADOS ALACANT”
ALEX RAÚL CARRILLO LEMACHE
Alicante – España
2011
ÍNDICE DE CONTENIDO
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 Introducción….……………………..…………………….………..................1-1
1.2 Datos de la empresa……………..…...………...…………………………….1-1
1.3 Actividad de la empresa………………...………………………………..…..1-2
CAPÍTULO II
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS EN LA EMPRESA
2.1 Objetivos……...………………………………………….………...................2-4
2.2 Metodología general de trabajo……..…..………...………...………...........2-4
2.2.2 Descripción de las etapas del proceso de la EDARI Helados
Alacant…………………………..........................................................................2-4
2.2.3. Línea de Agua del proceso de la EDARI Helados Alacant……………..2-5
2.2.4. Línea de Fangos del proceso de la EDARI Helados Alacant………....2-12
2.2.5. Plan de Trabajo……………………………………………………….…....2-16
2.2.6 Resultados Obtenidos…………………………………………….……..…2-22
2.3 Investigación…………………………………………………………………...2-22
2.3.1 Planta de pilotaje de olores....…………………………………………......2-23
2.3.2 Implementación de Oxígeno líquido para el reactor biológico…………2-25
2.3.3. Implementación de centrifuga de mayor tamaño……………………….2-26
CAPÍTULO III
RESUMEN FINAL Y VALORACIÓN DEL APRENDIZAJE
3.1 Resumen Final……...……………………………….……………...............3-27
3.2 Valoraciones.…………...………...…………………………………..……...3-27
CAPÍTULO IV
ANEXOS
Anexo 1….………………………………………………..……………………......4-30
Tabla de Parte mensual de analítica línea de agua. Parte I
Anexo 1….………………………………………………..……………………......4-31
Tabla de Parte mensual de analítica línea de agua. Parte II
Anexo 2….………………………………………………..……………………......4-32
Tabla de Parte mensual de analítica línea de fangos
Anexo 3….………………………………………………..……………………......4-33
Parte mensual parámetros funcionamiento membranas. Anexo 4….………………………………………………..……………………......4-34
Análisis Físico- Químico EDARI HELADOS ALACANT
Anexo 5….………………………………………………..……………………......4-35
Informe Análisis Físico- Microbiológico Salida Terciario.
Anexo 6….………………………………………………..……………………......4-36
Anexo 6. Parte mensual Analítica Agua Terciario Anexo 7….………………………………………………..……………………......4-36
Valores máximos admisibles según el uso del agua regenerada (R.D.1620/2007)
CAPÍTULO V
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
5.1 Referencias Bibliográficas………………………….……………...............5-38
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 4.1……………………………………………………………………...…….2-21
Resultados parámetros efluente EDARI Helados Alacant
Tabla.4.2………………………………………………………………………..…..2-22
Caudales de diseño a tiempo seco ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1……………………………............................……………...……..….…2-2
Figura 1.1. Vista frontal empresa Helados Alacant.
Figura 1.2……………………………………………………………………....….…2-3
Figura 1.2. EDARI Helados Alacant.
Figura 2.1……………………………............................…………………....…..…2-5
Figura 2.1. Diagrama del Flujo del Proceso Depuradora Helados Alacant
Figura 2.2……………………………………………………………………...…..…2-6
Figura 2.2. Rototamiz
Figura 2.3……………………………............................………………...….…..…2-7
Figura 2.3. Desengrasador
Figura 2.4………………………………………………………………...….…….…2-9
Figura 2.4. DAF
Figura 2.5……………………………............................……………….….…..…2-10
Figura 2.5. Reactor Biológico
Figura 2.6…………………………………………………………….…………..…2-11
Figura 2.6. Módulo de membranas
Figura 2.7……………………………............................………………….…...…2-11
Figura 2.7. Compartimiento de Membranas
Figura 2.8………………………………………………………………………...…2-12
Figura 2.8. Tratamiento Terciario
Figura 2.9……………………………............................…………………..…..…2-13
Figura 2.9. Tambor rotativo
Figura 2.10………………………………………………………………...…….…2-14
Figura 2.10. Adicionadores poli-electrolito
Figura 2.11………………………………………………………………...…….…2-15
Figura 2.11. Centrifuga
Figura 2.12……………………………...........................………………….…..…2-15
Figura 2.12. Tolva
Figura 2.13…………………………………………………………………….…...2-16
Figura 2.13. Pantalla 1 - PRETRATAMIENTO
Figura 2.14…………………………………………………………………….……2-17
Figura 2.14. Pantalla 2 - DAF
Figura 2.15……………………………………………………………………….…2-17
Figura 2.15. Pantalla 3 - BIOLÓGICO
Figura 2.16……………………………...........................………………….…..…2-18
Figura 2.16. Pantalla 4 – BOMBEO DE FANGOS
Figura 2.17…………………………………………………………………….…...2-20
Figura 2.17. Toma de muestra fango
Figura 2.8..…………………………………………………………………….…...2-22
Figura 2.18 Planta Piloto de olores.
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
1
CAPITULO I. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
1.1 INTRODUCCIÓN
El uso de las tecnologías avanzadas para el tratamiento de las aguas
residuales tanto urbanas como industriales, comienza a tener una clara
expansión tanto a escala local como mundial debido a la alta calidad de los
efluentes tratados, posibilitando el uso indirecto del agua regenerada como
potable.
Son cada vez más las industrias que han implantado estaciones depuradoras
de aguas residuales industriales EDARI con tecnología avanzada con miras a
la reutilización, optimizando de este modo la gestión de los recursos hídricos
propios.
Tal panorama indica que el futuro de la depuración va por la tecnología de
Biorreactores de Membranas (MBR), esto a medida que se reduzcan los
costes, exista un perfeccionamiento de sus procesos y exista mano de obra
cualificada, dichas expectativas indican que este tipo de tratamientos
optimizaran los costes de económicos de operación y ambientales que
conllevan.
Con el propósito de aportar una iniciación a la investigación y al ámbito laboral,
la configuración del máster ha posibilitado la realización de “Prácticas
Profesionales” complementando así los conocimientos académicos con una
formación práctica y real que han permitido entender desde una mejor
perspectiva el Manejo Sostenible del Recurso Hídrico.
2. Datos de la empresa
El nombre de la empresa es AIADHESA que significa Asociación de Artesanos
del Helado, los datos de ubicación y contacto de la empresa son los que se
exponen a continuación:
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
2
Calle de Alicante Km. 4., C.P.03690
San Vicente del Raspeig – Alicante
Tel. 965 661 454 / 965 668 525
Fax. 965 666 453
Email: [email protected]
Figura 1.1. Vista frontal empresa Helados Alacant.
3. Actividad de la empresa
AIADHESA surge como una Asociación de Artesanos del helado con una
filosofía común, elaborar productos de calidad única bajo lo que hoy es su
marca más veterana, Helados Alacant. Actualmente es una de las principales
empresas del sector.1
1http://www.heladosalacant.com/service/getPage.asp?action=get_history&id_menu=history&language=ES&history_date=1972&id_option=2 (acceso 14 de abril de 2011) ³ http://www.sadyt.com/sadyt/html/es/index.htm (acceso 14 de abril de 2011)
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
3
Debido al tipo de producción de la empresa se producen vertidos con
contaminación y caudales importantes, los cuales son tratados y regenerados
dentro de las instalaciones de Helados Alacant por la depuradora de propiedad
de la empresa, antes de verter estos efluentes a su cauce habitual el
alcantarillado.
La depuradora es operada por el Grupo SADYT (Sociedad Anónima de
Depuración y Tratamientos). Ésta es una sociedad constituida dentro del grupo
constructor Sacyr Vallehermoso dedicada al diseño, construcción,
investigación, mantenimiento y explotación de sistemas de tratamiento de
aguas.2
Figura 1.2. EDARI Helados Alacant.
2 http://www.sadyt.com/sadyt/html/es/index.htm (acceso 14 de abril de 2011)
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
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CAPITULO II. DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS EN LA
EMPRESA
2.1 Objetivos
2.1.1 Objetivo General
Conocer el proceso de Depuración de Aguas Residuales Industriales mediante
el sistema de Biorreactores de Membranas (MBR) en una industria de
producción de helados, apoyando en las tareas de mantenimiento y de
investigación del proceso de depuración mediante los sistemas de membranas.
2.1.2 Objetivos Específicos
Adquirir una formación práctica y real sobre las tecnologías para el
tratamiento en la depuración de la aguas.
Investigar los aspectos concretos del proceso de depuración por
Biorreactores de Membranas (MBR), así como los nuevos desarrollos
tecnológicos realizados en la EDARI
Elaborar la memoria que debe presentarse como trabajo fin de máster.
Incluirá una descripción de las instalaciones y un resumen del trabajo
desarrollado, destacando los aspectos de investigación llevados a cabo.
2.2 Metodología General de Trabajo
2.2.2 Descripción de las etapas del proceso de la EDARI Helados Alacant
La depuradora de Helados Alacant está diseñada para tratar un caudal de agua
de 400 m3/día. Consta de las siguientes etapas que se detallan a continuación:
Pozo de bombeo. Punto donde recibe el agua de proceso a la planta.
Está situado en el patio exterior. En él se encuentran las bombas que
impulsan el agua hacia la depuradora y consta de: cesta de gruesos y
reja de gruesos.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
5
Pretratamiento. Consta de un tamiz rotativo y un separador de grasas
Homogeneización. Se regula el pH del agua de entrada, además de
mezclar el agua, el depósito está aireado.
DAF. Es un flotador de aire por difusión basado en la inserción de micro
burbujas de aire.
Reactor biológico. Se trata de un depósito aireado con la presencia de
una zona anóxica, dispone de agitador y de bombas de recirculación.
MBR. Consta de membranas, bombas de aspiración, soplante y equipo
de limpieza.
Línea de fangos. En la línea de fangos tenemos el siguiente proceso:
acumulación y estabilización química en el depósito, espesador de
fangos, centrífuga y tolva.
Figura 2.1. Diagrama del Flujo del Proceso Depuradora H.A.
2.2.3. Línea de Agua del proceso de la EDARI Helados Alacant
Pozo de bombeo
El pozo de bombeo recibe el agua procedente del procesado de elaboración
del helado de la planta y las aguas grises y negras procedentes de los
sanitarios de la planta.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
6
En el pozo de bombeo se distinguen dos cámaras; la primera recibe toda el
agua procedente de la fábrica, y en la segunda se halla un sistema de bombas,
mandando el agua bombeada al tamizado y al desengrasador.
El pozo dispone de rebose de seguridad que debe evitar usarse en todo
momento, pues conduce el agua residual directamente a vertido sin pasar por
el proceso depurativo.
El pozo está equipado con unas rejas de desbaste situadas entre las dos
cámaras, y de una cesta sumergida cuya finalidad es recoger los sólidos
flotantes de gran tamaño que quedan atascados en la reja de desbaste y que
podrían dañar las bombas del pretratamiento.
Pretratamiento
Rototamiz
El agua de entrada a la planta tiene unos niveles altos de contaminación
aproximadamente (DQO 15.000 mg/L, DBO5 2.000 mg/L), dicha materia se
encuentra en suspensión, por lo que un proceso de separación físico como es
el rototamiz es de gran efectividad en estos casos. Este proceso de tamizado
tiene como finalidad retirar gruesos pero sobretodo es un desbaste de finos con
paso de < 1 mm del agua de aporte al proceso de depuración propiamente
dicho.
Los sólidos separados por el rototamiz caen desde el dispositivo rascador en
toda la longitud del cilindro filtrante, al tornillo compactador, los residuos sólidos
separados en este proceso son: almendras, coco, piña, palos de helado entre
otros, estos residuos son equiparables con RSU (residuos sólidos urbanos) y
son tratados como tal a través de gestores registrados dando una disposición
final en vertederos autorizados
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
7
Figura 2.2. Rototamiz
Desengrasador
Esta unidad está diseñada para la eliminación de flotantes por medios
mecánicos., se recibe el fluido en el desengrasador disponiéndolo de tal
manera, que permite la formación de una alfombra de grasa en la superficie
longitudinal del tanque. Se dispone también de dos difusores de aire en el
fondo, que favorecen la suspensión de las grasas a la superficie, la cual es
retirada fuera del mismo por un mecanismo barredor.
El depósito ubicado en la parte posterior del tanque de retención recibe las
aguas claras y las conduce al exterior, al depósito de homogeneización.
Las grasas y flotantes arrastrados van a parar a un compartimento donde por
gravedad caen al depósito de recogida de grasas.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
8
Figura 2.3. Desengrasador
Tanque de homogenización
En esta cámara se homogeniza el agua y se dosifica, si fuese necesario, ácido
y/o base para el control del pH, de gran importancia tanto para mantener un
buen rendimiento del proceso, como para que el agua clarificada entre al
reactor biológico con un pH adecuado para los microorganismos. El tanque
dispone de una soplante para asegurarse la oxigenación a una razón de 50
m³/h.
DAF
El DAF es un sistema de flotación para la separación de contaminantes
específicos en agua de seguridad. Su funcionamiento se basa en la Flotación
por aire disuelto, el agua residual llega aquí desde el tanque de
homogenización.
El agua dentro de esta unidad es presurizada (aproximadamente 4 bares) y
saturada con aire. Bajo presión el aire se disolverá en el agua, generando así el
“agua blanca”. El agua blanca es inyectada al agua procedente de
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
9
homogeneización a su entrada a la DAF. En este punto se produce la
despresurización del agua (su efecto visual es el de un líquido lechoso), dando
lugar a la expansión del aire; obteniendo finas burbujas que se adhieren
fácilmente a los flóculos dándoles flotabilidad. El agua limpia sale por rebose al
vertedero y de ahí es conducida al reactor biológico.
Los flóculos flotados son arrastrados por unos brazos y descargados en el
depósito de fangos.
Figura 2.4. DAF
Reactor biológico
El reactor biológico es el corazón de la planta, donde el objetivos que persigue
es la eliminación o reducción de la contaminación orgánica mediante la
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
10
intervención de microorganismos que actúan sobre la materia orgánica e
inorgánica, suspendida, disuelta y coloidal existente en el agua residual,
consiguiendo una “separación sólido-líquido” que puede separarse fácilmente,
en el reactor se tiene la presencia de una parte anóxica donde se desarrollan
las fases de nitrificación y des-nitrificación en paralelo, el nitrógeno debe
eliminarse para evitar la eutrofización o su toxicidad a elevadas
concentraciones para la vida acuática. La primera consideración a tener en
cuenta es la concentración de oxígeno disuelto en el agua. Dicha concentración
ha de encontrarse entre 1 y 2 mg/L. Para conseguir mantener la concentración
de oxígeno constante, se emplean tres soplantes de 2300 m³/h que airean el
reactor a través de 1000 difusores de aire dispuestos en dos parrillas situadas
en el fondo del tanque
Para conseguir que haya una adecuada circulación y remoción de agua dentro
del reactor biológico se dispone de un agitador. Este agitador evita también una
decantación del licor mezcla.
Cuando la concentración de sólidos en suspensión de las analíticas resultantes
del biológico es mayor que 8 g/l surge la necesidad de purgar. Para ello se
dispone de las bombas de purga, que aspiran el agua del fondo del reactor
biológico. De la corriente recirculada extraemos la cantidad de fangos en
exceso que sea necesaria para que la concentración del biológico permanezca
aproximadamente constante en el valor deseado.
En el reactor biológico es importante tener controlado el pH y debe estar
comprendido entre 6 y 9.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
11
Figura 2.5. Reactor Biológico
Filtración con membranas
Dentro del reactor biológico están ubicadas las membranas. Estas membranas
separan el agua limpia del licor-mezcla por la acción de las bombas de succión.
El MBR tiene de 4 módulos, cada módulo tiene dos element block compuesto
de 100 membranas c/u, con un total de 800 membranas, el sistema funciona
mediante el uso de 2 bombas de succión, el agua es filtrada a través de las
membranas, y el agua obtenida, es decir el agua de permeado se envía a
tratamiento terciario.
El sistema funciona según un ciclo programable: las bombas están trabajando
durante un tiempo, siempre 9 minutos, y descansando durante otro tiempo,
normalmente 1 minuto, momento en el que se realiza una limpieza de las
membranas, el sistema limpia los conductos de aire cada 12 horas.
El sistema necesita un aporte continuo de aire 100 Nm³/h*módulo, que se
realiza con una soplante y se regula mediante una válvula automática.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
12
Es importante mencionar los siguientes conceptos:
Caudal: de 4 – 4.5 m³/h*módulo
Flujo: si SST > 8 g/L > 16 L/m²*h
si SST ≤ 8 g/L > 8 L/m²*h
Permeabilidad: 100 - 300 L/m²/h/bar, que indique cuando debe
realizarse la limpieza química
Para el caso del ensuciamiento de membranas identificado plenamente por el
valor de turbidez elevado en el agua de permeado, podemos notarlo también
debido a la presión de succión requerida dado que ésta aumenta y debido a la
permeabilidad < 100 L/m²/h/bar. Para llevar a cabo la limpieza química, se llena
un tanque de agua de 3 m³ de capacidad y se introducen 20 L de hipoclorito
sódico, es decir por cada 3 m³ de agua de añaden 20 L de hipoclorito sódico,
una vez lleno, se hace un juego de válvulas para proceder a la limpieza de un
módulo de membranas de los 4 existentes, es decir la limpieza se realiza por
cada element block permitiendo que la solución llegue a toda la superficie de
las membranas. Se espera aproximadamente una hora para que la limpieza
química sea efectiva y pasado ese tiempo, se vuelven a abrir las válvulas
continuando con el funcionamiento normal.
Figura 2.6. y 2.7. Módulo de membranas y Compartimiento de Membranas
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
13
- Tratamiento terciario
El agua que sale del proceso de la EDARI, es decir el agua procedente del
proceso de permeado pasa a un tratamiento terciario destinado a eliminar la
materia en suspensión del afluente secundario, mediante una filtración directa
(filtro de arena), y a desinfectar completamente el efluente mediante la adicción
de cloro líquido. Este proceso de tratamiento constituye propiamente la fase de
regeneración del agua residual de la EDARI Helados Alacant.
Figura 2.8. Tratamiento Terciario
2.2.4. Línea de Fangos del proceso de la EDARI Helados Alacant
Estabilización
El objetivo de la estabilización es reducir el contenido de la materia volátil a fin
de hacer el residuo menos putrescible y más estable. Esta estabilización se la
realiza en un depósito de 125 m³ de capacidad de forma química por elevación
del pH mediante la adición de cal.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
14
Espesamiento
El espesado tiene como objetivo fundamental reducir el volumen del fango (y
por tanto aumentar su concentración) para favorecer su posterior
deshidratación del 2 – 3 % de sequedad obtenida.
Los fangos procedentes del tratamiento físico-químico, concretamente del
flotador DAF, y los correspondientes a las purgas del reactor biológico son
enviados a un depósito de fangos y posteriormente a un espesador rotativo.
Figura 2.9. Tambor rotativo
Acondicionamiento
El acondicionamiento tiene como objeto desestabilizar la suspensión que forma
el fango con el agua y hacer factible su secado mecánico, es decir es la adición
de polielectrolito (catiónico)
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
15
Desde el depósito de fangos se bombea el agua hasta un espesador rotativo. A
la entrada del fango al espesador o tambor rotativo se añade polielectrolito
catiónico, favoreciéndose de este modo la formación de los flóculos, La
preparación de poli-electrolitos se lleva a cabo, mezclando el reactivo con agua
en una máquina con un sistema de agitación y mezcla.
Figura 2.10. Adicionadores Poli-electrolito
Deshidratación
Los fangos ya espesados, son sometidos a una separación mediante
centrífuga, obteniéndose por un lado una fase acuosa, y por otro una torta. Los
fangos sólidos obtenidos, son transportados mediante un tornillo sinfín a una
tolva.
En esta etapa y para producir la deshidratación, se le añade a los fangos una
preparación de polielectrolito catiónico
Los fangos tratados procedentes de la EDARI que previamente han reducido
su masa y volumen son un producto estable y que es aprovechado, estos lodos
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
16
(biosólidos) son reutilizados en aplicaciones agrícolas, forestales o degradados
de los campos de Monforte, dado que es un lodo enriquecido con materia
orgánica debido a su procedencia, idóneo para los suelos del sector.
Helados Alacant, responsable de la gestión de los lodos lo hace a través de la
empresa CESPA, empresa que prestar servicios medioambientales de recogida
de residuos.
Figura 2.11 y 2.12. Centrifuga y Tolva
2.2.5. Plan de Trabajo
A continuación se indican las actividades realizadas por el alumno en el
período de prácticas profesionales en la EDARI de Helados Alacant.
Sistema de control de la EDARI.,
La EDARI de Helados Alacant puede ser operada de forma manual o mediante
el sistema de automatización y control “SCADA (Supervisory Control And Data
Adquisition) por el cual se controla cada uno de los procesos de la planta.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
17
El sistema dispone de cuadros sinópticos en donde se representa e indican
cada uno de los procesos, así como los parámetros físico-químicos
pertenecientes al control del proceso de la EDARI.
A continuación se indican cada uno de los sinópticos de control del proceso de
la EDARI
Sinóptico del Pretratamiento, se controla:
1. Pozo de bombeo (nivel)
2. Pretratamiento.
2.1 Tamiz.
2.2 Separador de grasas
3 Homogeneización
3.1 Dosificadoras
3.2 Agitador del depósito de homogeneización.
3.3 Soplante de homogeneización
3.4 Bombas de Homogeneización.
.
Figura 2.13. Pantalla 1 - PRETRATAMIENTO
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
18
Sinóptico de la DAF., se controla: puesta en marcha de la DAF
Figura 2.14. Pantalla 2 – DAF
Sinóptico Reactor Biológico., se controlan parámetros como:
1. Agitador
2. Soplantes
3. Pozo de fangos (nivel)
4. Pozo del reactor (nivel)
5. Bombas (Permeado, purga, recirculación)
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
19
Figura 2.15. Pantalla 3 – BIOLÓGICO
Sinóptico Bombeo de fangos., se controlan parámetros como:
1. Espesador mecánico
2. Centrifuga
3. Bombas adicción poli-electrolito
4. Tolva (nivel)
Figura 2.16. Pantalla 4 – BOMBEO DE FANGOS
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
20
Registro de datos y registro control EDARI., a diario se levanta
información de los parámetros físico químicos de la EDARI así como del
tratamiento terciario, tanto en el SCADA como en los contadores de agua,
esta información es registrada en los partes de control diarios que indican el
estado actual de la planta, información que era corroborada con el jefe de
planta a primero hora de la mañana y, en el caso de encontrar algún tipo de
anomalía se comunica al departamento mecánico y/o eléctrico según el
caso. Se llevaba también un control de horas de uso de cada uno de los
equipos de la EDARI además los partes semanales – mensuales
correspondientes a la línea de agua, fango, operación membranas, salida
del terciario, residuos, reactivos químicos, registro de proveedores y visitas
ver anexos 1 al 7.
La elaboración de procedimientos operacionales (calibración medidor de
oxígeno, redox, limpieza filtros de tratamiento terciario) dentro del sistema
de gestión de calidad para una mejora de los procesos fue elaborado
también durante el periodo.
Calibración de equipos, mensualmente se calibra los equipos
correspondientes a oxígeno disuelto y potencial redox del reactor biológico y
se registra en los partes de control.
Observación de microorganismos en microscopio, quincenalmente se
observa en el microscopio la presencia de microorganismos presentes en el
rector biológico (fango activo), con la finalidad de determinar su status,
edad, paro lo cual se basa en la presencia de organismos bio-indicadores,
principalmente protozoos y metazoos en cuanto a la determinación de
bacterias actualmente no se dispone de equipos de detección.
Toma de muestras, dos veces por semana se toma muestras de agua y
fangos del procesos de la EDARI, con la finalidad de realizar análisis
puntuales en el laboratorio de la I.U. del Agua y de las CC. Ambientales,
para comprobar de este modo el requisito de que el agua de vertido cumple
con la normativa municipal de la ley de vertidos al alcantarillado de San
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
21
Vicente del Raspeig. A continuación se detallan los procesos de los cuales
se toma las respectivas muestras previo análisis, línea de agua y fango:
Línea de Agua:
- Homogenización (entrada)
- Biológico
- DAF
- Agua de permeado (salida)
Línea de fango:
- Depósito de fangos
- Tambor
- Centrífuga
- Escurrido
Los fangos procedentes del proceso de depuración también son analizados,
una analítica anual, y ver si estos se enmarcan dentro de los parámetros
estipulados por ley (R.D. 1310 / 1990 Aplicación de lodos en la Agricultura),
para su utilización en el sector agrario.
Además cada cuatro años la EPSAR (La Entidad Publica de Saneamiento
de Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana) solicita una analítica a
la EDARI DE helados Alacant realizada por un laboratorio certificado,
exigiendo un cumplimiento de la misma norma que el Ayuntamiento de San
Vicente del Raspeig estipula.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
22
Figura 2.17. Toma de muestra de fango
Operación y mantenimiento de la EDARI
El manejo y operación de la EDARI de Helados Alacant es una labor
dependiente de la calidad y cantidad del agua que entra a la planta y que
requiere de personal cualificado y con cierta experiencia, donde las actividades
a desarrollar surgen diariamente según el estado de la EDARI y comprenden
además de las ya antes mencionadas, actividades como extracción y limpieza
de tuberías y mangueras, cambio y limpieza de membranas, adicción de
reactivos químicos, puesta en marcha de la línea de fangos, regulación de la
dosis de poli-electrolito, descarga de tolva al camión de fangos, trabajo de
coordinación y tipo administrativo, entre otros.
2.2.6 Resultados Obtenidos
La EDARI de Helados Alacant producen efluentes de alta calidad que no
sólo cumplimentan la normativa de vertido vigente sino que también permite
reutilizar el agua tratada en un posterior uso, optimizando la gestión de los
recursos propios.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
23
Este tipo de tecnología avanzada de regeneración de aguas residuales
posibilita el uso indirecto del agua regenerada como potable, por lo que, es
previsible un fuerte crecimiento futuro de este tipo de tratamientos
avanzados.
El futuro de la depuración va por la tecnología de MBR, esto a medida que
se reduzcan los costes acompañado de un pleno y amplio conocimiento de
sus procesos.
La reutilización es fundamental para el Manejo Sostenible del Recurso
Hídrico, caso contrario las fuentes actuales serán suficientes para satisfacer
demandas futuras existentes.
La eficacia de los sistemas no convencionales en el tratamiento de
depuración con MBR es indiscutible lo que ha permitido obtener una
autorización de reutilización para el uso del agua regenerada en procesos
de producción de la planta de Helados Alacant como son la refrigeración de
torres además de otros usos internos dentro de la planta como son:
limpieza depuradora, baldeo de calles y riego de jardines.
LÍNEA DE AGUA
Parámetro Afluente Efluente Eficiencia (%)
SS (g/L) 3820 0 100%
DBO5 (mg/L) 1681 0,00 100%
DQO (mg/L) 3572 82,00 97%
Nt (mg/L) 250 2,83 98%
Pt (mg/L) 56,2 < 2 100% Coliformes totales (ufc/100 ml)
10⁴ 10º - 10²
Tabla 1. Resultados parámetros efluente EDARI Helados Alacant
Caudales de Diseño TIPO CAUDAL A TRATAR
Caudal mínimo 10 m³/h
Caudal medio 12 m³/h
Caudal punta 18 m³/h
Tabla 2 Caudales de diseño a tiempo seco.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
24
2.3 Investigación
Durante el periodo de prácticas, se pudo colaborar en la implementación de
tres proyectos de investigación que permitirán una mejora continua en los
procesos de depuración mediante la tecnología MBR los cuales se detallan a
continuación:
2.3.1. Desarrollo del Sistema de Captación de Aire para la Reducción de
Olores Generados en el Tratamiento de Aguas Residuales
Industriales, la empresa Sadyt en colaboración con la Universidad de
Alicante, está implementando un pilotaje de olores con la finalidad
mitigar compuestos presentes generados en la EDARI de Helados
Alacant y que ocasionan una contaminación por malos olores.
El sistema busca extraer el aire interno de la EDARI de cuatro zonas diferentes
que corresponde a: a) Pre-tratamiento, b) Zona del Biológico, c) Zona de la
DAF, d) Línea de Fangos.
Una vez extraído el aire del interior de la EDARI se hace pasar éste por uno de
los cuatro tipos de tratamiento que corresponden a:
- Torre de Lavado químico (que contiene tanques de: Ácido Sulfúrico,
Hidróxido Sódico, Acido Hipocloroso)
- Ozono
- Filtros de Carbón Activo
- Biofiltro (corteza de pino)
Estos tratamientos funcionan de manera independiente uno de otro y lo que
buscan es:
- Identificar cualitativa y cuantitativamente los compuestos contaminantes que
producen malos olores.
- Evaluar el rendimiento de cada uno de los sistemas de tratamiento en cara
a la reducción de olores generados en la EDARI.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
25
La EDARI de Helados Alacant no cuenta con una legislación que contemple la
contaminación odorífera, sin embargo, la necesidad de este proyecto se da por
los problemas de malos olores generados en el tratamiento de aguas
residuales industriales, motivo de quejas proveniente de los habitantes de
áreas residenciales conjuntas a la EDARI, que poco a poco se han acercado a
esta área industrial tradicional por la falta de terreno urbano y por el precio más
económico de estas zonas.
Figura 2.18 Planta Piloto de olores.
2.3.2. Implementación de Oxígeno líquido para el reactor biológico, el
tanque de Oxígeno tiene una capacidad 10 m³ y se encuentra a una
temperatura de -178 °C. Es inyectado en forma de gas en una tubería
que recircula el licor mezcla al reactor biológico de la planta a una
relación de 60 Nm³/h que equivale a 80 kg*h, un dato de referencia es
que 1 L de oxigeno liquido son 750 L de oxígeno puro al 21%.
Con esto lo que se persigue es:
- Aumentar el rendimiento del reactor biológico al tener una mayor
concentración de oxígeno disuelto.
DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS REALIZADAS
26
- Disminuir la temperatura del reactor biológico, lo que se persigue es hacer
trabajar a las soplantes en un régimen de trabajo menor, ya sea, por el uso de
dos soplantes en vez de tres o por hacerlas trabajar con menor frecuencia Hz
(hertz). Esto porque las soplantes inyectan aire al reactor biológico a 120 °C.
Además durante varios periodos en el año, ya sea por un incremento en la
producción del helado o debido al incremento de la temperatura ambiente que
conllevan a un aumento en la temperatura del reactor biológico, la
concentración de oxígeno disuelto disminuye lo que afecta su rendimiento pues
no se produce una buena reducción-eliminación de la contaminación orgánica
que conllevan a la producción de malos olores, todo esto dado a que las
soplantes que airean el reactor no son capaces de mantener una concentración
de oxígeno disuelto entre 1 - 2 mg/L, siendo este un motivo más para la
implementación de oxígeno líquido.
2.3.3. Implementación de centrifuga de mayor tamaño, la EDRI de Helados
Alacant dentro de la mejora continua de sus procesos ha implementado
una centrifuga de alta sequedad con el objetivo principal de conseguir
una mayor capacidad de tratamiento de fangos es decir más m³/h de
fango tratado de 8 – 9 m³/h pudiendo alcanzar los 14 m³/h
Además se tiene ventajas con respecto a la anterior centrifuga de tipo normal
como son un mayor % de sequedad del fango con una capacidad para
deshidratar 349 kgM.S/h (kilogramos de sólidos secos producidos por hora) es
decir un incremento de la sequedad del 16% al 20%, son aspectos favorables
en cara a la gestión de fangos dado que se abaratan costes de operación.
RESUMEN FINAL Y VALORACIÓN
27
CAPITULO III. RESUMEN FINAL Y VALORACIÓN DEL APRENDIZAJE
3.1 Resumen Final
El futuro de la depuración va por los sistemas MBR (Biorreactores de
Membranas) a medida que se reduzcan los costes tanto de construcción como
de operación. Dentro de las tecnologías para el tratamiento de agua el sistema
de Biorreactores de Membranas de Helados Alacant es una tecnología
avanzada de regeneración de aguas residuales industriales que producen
efluentes de alta calidad siendo sistemas compactos que permiten una
operación en espacios reducidos.
En este sentido la tesis de fin de máster permite obtener una formación de
carácter investigativo, práctico y real sobre las nuevas tendencias en
depuración y gestión del recurso hídrico, enmarcándose en la operación,
mantenimiento, puesta a punto e investigación de nuevas tecnologías que
permiten mejorar la eficacia del proceso en el tratamiento de los efluente
industriales, adquiriendo conocimientos multidisciplinares de diferentes ramas
de la gestión integral del recurso además de complementar los conceptos
impartidos del máster en curso.
3.2. VALORACIONES
3.2.1. Al programa de prácticas en empresa
El programa de investigación y prácticas en empresa es netamente benéfico
para el estudiante del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua,
dado que posibilita de una capacitación vasta para desarrollar futuras
actividades en el campo profesional del tema de la Gestión del Agua, abre las
puertas al estudiante para que se involucre directamente con las empresas que
diseñan, construyen y explotan estos sistemas de agua y finalmente permite
obtener un mejor aprovechamiento de los conocimientos adquiridos en el
Máster con formación práctica y real.
RESUMEN FINAL Y VALORACIÓN
28
Agradezco también a todas las personas que hicieron factible la realización de
las prácticas de empresa, haciendo mención especial a las personas que se
detalla a continuación:
Profesor Daniel Prats Rico
Profesora Nuria Boluda
Biólogo Msc. Juan Carlos Bugallo (Jefe de Planta MBR Helados Alacant)
Don Enrique Ortiz (Director de Proyectos y Medio Ambiente Helados Alacant)
Personal del Grupo Sadyt
29
CAPÍTULO IV
ANEXOS
ANEXOS DEL ESTUDIO
ANEXOS
30
ANEXO 1
Anexo 1. Parte mensual de analítica línea de agua. (Parte I)
ANEXOS
31
Anexo 1. Parte mensual de analítica línea de agua. (Parte II)
ANEXOS
32
ANEXO 2
Anexo 2. Parte mensual de analítica línea de fangos.
ANEXOS
33
ANEXO 3
Anexo 3. Parte mensual parámetros funcionamiento membranas.
ANEXOS
34
ANEXO 4
Anexo 4. Análisis Físico- Químico EDARI HELADOS ALACANT
ANEXOS
35
ANEXO 5
Anexo 5. Informe Análisis Físico- Microbiológico Salida Terciario
ANEXOS
36
ANEXO 6
Anexo 6. Parte mensual Analítica Agua Terciario
ANEXO 7
Usos Previstos para la Reutilización de Agua Residual
1. Uso urbano
1.1. Residencial: riego jardines privados, descarga de aparatos sanitarios 1.2. Servicios: riego zonas verdes, limpieza de calles, incendios, lavado industrial de vehículos
2. Uso Industri
al
3.1. Aguas de proceso y limpieza, otros usos industriales
3.2. Torres de refrigeración y condensadores evaporativos
Valores máximos admisibles según el uso del agua regenerada (R.D.1620/2007)
NEMATODOS
INTESTINALES
E. COLI SOLIDOS ENSUSPENSIÓN
TURBIDEZ OTROS CRITERIOS
1. Uso urbano
1.1 1 huevo/10 l 0 UFC/100 ml 10 mg/l 2 UNT Legionella spp.: 100 UFC/l
1.2 1 huevo/10 l 200 UFC/100
ml 20 mg/l 10 UNT
3. Uso Industria
l
3.1.1 No se fija límite
10000 UFC/100 ml 35 mg/l 15 UNT
Legionella spp.: 100 UFC/l
3.1.2 1 huevo/10 l 1000
UFC/100 ml 35 mg/l No se fija límite
3.2 1 huevo/10 l Ausencia
UFC/100 ml 5 mg/l 1 UNT Legionella spp.: Ausencia UFC/l
Anexo 7. Valores máximos admisibles según el uso del agua regenerada (R.D.1620/2007)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
37
CAPÍTULO V
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BIBLIOGRAFÍA
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
38
5.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ingeniería de Aguas Residuales: Tratamiento, Vertido y Reutilización.
Autor: Metcalf & Eddy.
_ Editorial: McGraw-Hill.
Operation of Municipal Wastewater Treatment Plants. Manual of
Practice-MOP 11.
Autor: Water Environment Federation (WEF).
Editorial: WEF.
Tratamiento del Agua por procesos de membrana
Autor: Simon Jud
Editorial: McGraw-Hill.
Temática del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua,
varios profesores, módulo Tecnologías para el Tratamiento.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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HOJA DE ENTREGA
Esta Tesis de Fin de Máster fue entregada al Instituto Universitario del Agua y
de las Ciencias Ambientales y reposa en la Universidad de Alicante.
_____________________________
Alex Raúl Carrillo Lemache
Autor
_____________________________
Nuria Boluda Botella
Tutor Académico
_____________________________
Juan Carlos Bugallo Tena
Tutor de la empresa
Alicante, ____ de _____ del 2011
