E.D.A.R. De Bejar. Biorreactores De Membrana

E.D.A.R. DE BERJA. BIORREACTORES DE MEMBRANA

Sistemas Avanzados de Tratamiento de Aguas y Residuos
E.T.S. Ingeniería de Caminos Canales y Puertos de Granada
7 de Junio del 2011
Concepción Nieto
Juan Fernando Ortiz
Rubén Ramírez
José Luis Romero
Ramón Rubio

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 2
BIORREACTORES DE MEMBRANA (BRM) 4
PARÁMETROS DE PARTIDA 6
ALTERNATIVAS 7
ALTERNATIVA 1: 9ALTERNATIVA 2: 14
ALTERNATIVA 3: 19
Velocidad ascensional 20
Tiempo de retención 21
ELECCIÓN DE LAS ALTERNATIVAS 24
CONCLUSIONES 26
BIBLIOGRAFÍA 28

INTRODUCCIÓN

Este proyecto tiene la finalidad de reestructurar la E.D.A.R. (baja carga), oxidación prolongada, del municipio de Berja (provincia de Almería).
Ilustración 1: E.D.A.R de BERJA
Proponemos la implantación de un sistema debiorreactores de membrana (RBM) a fin de aumentar el rendimiento sin incrementar el espacio ocupado.

Los datos actuales son:
* 2 unidades de Reactor Biológico de Oxidación Prolongada con V=1463m3 cada uno, (20% anóxico). S=325,23m2, h(altura)=4,5m
* Q=2200m3/día
* DBO5=490mg/l
* Decantación secundario: S=177m2, h (altura)=3,5m.
Esquema de la E.D.A.R. de Berja:

BIORREACTORESDE MEMBRANA (BRM)

Son elementos que realizan una separación física de la biomasa y el agua mediante un sistema de filtración directa con membranas. Su aplicación en las E.D.A.R. sirve para sustituir a la decantación secundaria, con las ventajas de que ocupa menos espacio, aumenta el valor de MLSS de trabajo (reducen el volumen) o a igual volumen aumentan el caudal de entrada.

Los RBM tienenalgunos inconvenientes, entre los más destacados son el coste de implantación y coste energético.
De entre los usos más conocidos tenemos:
* Rehabilitar plantas antiguas (Q→2Q)
* Reutilizar el agua depurada (Real Decreto 1620/2007). Referente a esto, hay que decir que un sistema de fangos activos con tratamiento terciario es más caro que un sistema de RBM.

De las principales funcionesque presentan los RBM es que la concentración sólidos a la salida del permeado es prácticamente 0.
Entre los materiales más usados son los polímeros (de bajo coste, pero de resistencia baja).

Los RBM pueden tener dos configuraciones básicas: re-circulación externa o membranas sumergidas.

SUMERGIDA | EXTERNA |
Menor resistencia hidráulica | Mayor Flux |
Menor demanda de energía |Normalmente no necesitan aireación la membrana o es menos intensa |
Menor frecuencia de contralavados y limpiezas | Membranas son más accesibles |
Posiblemente menos robustas y los sistemas de fibra hueca son más complejos | Suelen ser usadas para pequeñas plantas |

PARÁMETROS DE PARTIDA
Los datos de partida son:
* Volumen de los dos reactores: 2927m3
* Q = 2200m3/día
* DBO5entrada (So) = 490mg/l
* Volumen del decantador: 619,5m3
Estimaciones de datos en base a que nos encontramos con una E.D.A.R. de Baja Carga:
* TRC (θc): 20 días.
* MLSS (X): 4000 mg/l
* DBO5 salida (S) = 20mg/l
Según el balance a los Microorganismos, se debe cumplir la siguiente ecuación:

Donde es desconocido:
* Y, coeficiente de producción, que debe estar comprendido entre 0,4y 0,8 mg SSV/mg DBO5.
* Kd, constante de muerte de los microorganismos.
Finalmente optamos por Y = 0,8mg SSV/mg DBO5
Kd = 0.02065
Sabemos de la teoría que con las membranas podemos aumentar el valor de MLSS lo que implica un aumento del consumo de oxígeno del reactor biológico. Así pues, se logrará la mayor eficiencia cuando MLSS se aproxime a los 8000 mg/l.
ALTERNATIVAS
Los parámetroscon los que podemos jugar para definir las alternativas son los del reactor biológico, la concentración de sólidos en suspensión del licor mezcla (MLSS), X, y el tiempo de retención celular, θc.
El tiempo de retención de una planta de Baja Carga oscila entorno a 20-30 días.

TRC (días) | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 |
Q (m3/día) | 6476 | 5734 | 5178 | 4746 | 4400 | 4117...