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DISEÑO DE TRATAMIENTO DE DISEÑO DE TRATAMIENTO DE LÍNEA DE FANGOS EN UNA LÍNEA DE FANGOS EN UNA EDAR CONVENCIONALEDAR CONVENCIONAL

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Elementos del diseño de una E.D.A.R.Elementos del diseño de una E.D.A.R.

ALCANCE DEL PROYECTO 

PUNTOS LÍMITES

DATOS DE PARTIDA Y RESULTADOS A OBTENER

SELECCIÓN DE PROCESOS Y GARANTÍA DE RENDIMIENTOS

CRITERIOS DE PROYECTO

DIMENSIONAMIENTO

DIAGRAMA DE FLUJO DE LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO

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Elementos del diseño de una E.D.A.R.Elementos del diseño de una E.D.A.R.

IMPLANTACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN TERRENO DISPONIBLE

CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DE LA PLANTA

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELECTROMECÁNICOS

MATERIALES CONSTRUCTIVOS

ELECTRICIDAD Y CONTROL DE PROCESO

VIDA MEDIA DE LAS INSTALACIONES

GESTIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LA E.D.A.R.

PRESUPUESTO Y ESTUDIO ECONÓMICO

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Esquema general del proceso de depuración mediante tecnologías convencionales

Esquema general del proceso de depuración mediante tecnologías convencionales

PretratamientoPretratamiento Tratamiento primarioTratamiento primario

Tratamiento secundarioTratamiento secundario

DeshidrataciónDeshidrataciónFlotaciónFlotación

DigestiónDigestión

EspesamientoEspesamiento

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LINEA DE AGUA EDAR

TRATAMIENTO 1º DECANTACIÓN

PRIMARIA

TRATAMIENTO 2º REACTOR BIOLÓGICO

TRATAMIENTO 2º DECANTACIÓN SECUNDARIA

Fangos 1º a espesador

Oxigenación (energía)

BYPASS DEC 1º

Hipoclorito Sódico

BYPASS BIOLOGICO

PREDESBASTE

Aguas Residuales

PRETRATAMIENTO Desbaste o Tamizado

Desarenado Desengrasado

Residuos de Predesbaste Arenas y

Residuos Sólidos

BYPASS GENERAL

Lavador Concentrador

Residuos Desbaste

PRENSA

BOMBEO AGUA BRUTA Tornillos Arquímedes

Aguas Reboses

Recirculación

Fangos en exceso a flotador

EFLUENTE

FINAL

Residuos FlotantesResiduos Arenas

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Línea de fangos

E sp esam ien to F lotación

D esh idra tac ión

D ig es tión

F ang o m ix to

Procesos Unitarios

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LINEA DE FANGOS Y BIOGÁS EDAR

TAMIZ ESPESAMIENTO

PRENSA

Residuos Sólidos

Cloruro Férrico

FANGOS EXCESO

CAMARA MEZCLA

FLOTACIÓN

DIGESTIÓN

SILOS

SECADOCentrífugas y Filtro Banda

ALMACENAMIENTO BIOGAS

Compresores agitación

CALDERAS

1 ANTORCHA

Cogeneración energía eléctrica

y calor

FANGOS 1º

REBOSES(CABECERA)

REBOSES(CABECERA)

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DEFINICIONES

Tiempo de retención: Se define como el volumen del tanque de decantación dividido por el caudal.

Carga Superficial o Velocidad Ascensional: Se define como el caudal de agua a tratar dividido por la superficie del tanque de sedimentación.

Carga de sólidos Masa de sólidos en suspensión en el decantador por metro cuadrado y por unidad de tiempo.

Carga sobre vertedero: Es un valor importante, para evitar arrastres de sólidos en suspensión por efecto de la velocidad de salida del efluente. La profundidad mínima debajo de los vertederos, deberá ser de 3 m.

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1. EspesamientoDIAGRAMA DE FLUJO

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1.1. Espesamiento por gravedad

Origen del fango : Decantación Primaria

Tanques de diseño similar a los de decantación: El fango diluido se conduce a una cámara de alimentación central, sedimenta, compacta y se extrae por la parte inferiorSobrenadante: Destino Decantador PRIMARIO o Cabecera

Fango concentrado : Destino estabilización o Deshidratación

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1.2. Espesamiento por Flotación

Fangos procedentes del tratamiento biológico:Bajo peso específico de los floculos, elevada septicidad, débiles características de compactación

Espesamiento por flotación: Sistema de presurizaciónDisolución de aire en un líquido bajo presión de varias atmósferas, formación de microburbujas que se adhieren a las partículas sólidas

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2. DIGESTIÓN ANAEROBIA

Objetivo

Estabilización del fango originado en tratamiento primario y secundario

Proceso de estabilización:

Hidrólisis

Acidogénesis

Metanogénesis

Dotación / Equipos

Digestores

Sistemas de agitación

Sistemas de calefacción

Línea de gas

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2. Digestión AnaerobiaDIAGRAMA DE FLUJO

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Fangos flotados

Biogás

Fango digerido a secado

Digestor anaerobioDigestión anaerobia

Tratamiento de los fangos (II): digestiónTratamiento de los fangos (II): digestión

Fangos espesados

caldera

antorcha

cogeneración

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2. Digestión Anaerobia

Parámetros de diseño

*Tiempo medio de retención celular:Factor crítico (Necesario para reproducción de las bacterias y adaptar población a la cantidad de M.O. que entra en digestor)

Tiempo que la masa de microorganismos permance en el sistema

Tr = Vd / Qfs

Valor para digestión convencional en régimen mesofílico 30-60 d

*Factores de carga Volumétricos: - Kg Sólidos volátiles añadidos por día y m3 de digestor- Kg Sólidos volátiles añadidos por Kg Sólidos volátiles en digestor

En la aplicación de ambos factores hay que tener en cuenta el Tr

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2. Digestión Anaerobia

Digestión convencional en fase única está estratificado en tres etapas:* Sobrenadantes en la parte superior* Zona activa de digestión en parte central* Fango espesado en el fondo

Volumen necesario para:* Almacenamiento del fango digerido* Sobrenadante* Capacidad en exceso prevista para fluctuaciones diarias de cara mejorar la concentración se mantiene un manto de fangos en la parte inferior del tanque

Tiempos de detención basados en m3 de fango bombeado (60 a 90 d)Digestores convencionales: Cargas de sólidos 0,5 y 1,6 kg/m3 d de SSV

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2. Digestión Anaerobia

Reducción de volumenConforme se lleva a cabo la digestión, la extracción de sobrenadante y

su retorno a cabecera permiten reducir el volumen de fango

Vdigestor = ( Vf - 2/3 x (Vf - Vd) ) x tSiendo: Vf = Volumen de fango crudo añadido al día

Vd = Volumen de fango digerido extraído diariamenteT = Tiempo de digestión

Cálculo basado en la poblaciónEl diseño del volumen de los tanques también puede realizarse per

cápita:Digestión convencional: Fango primario + fango crudo 0,113 – 0,170

m3/hab Tretención de sólidos = 30-60 dias

Digestión de alta carga: Fango primario + fango crudo 0,074 – 0,113 m3/hab

Tretención de sólidos = 15-20 dias

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2. Digestión Anaerobia

TemperaturaDigestión termofílica: 38º - 65º

Ventajas: Menor volumen necesarioMejor características deshidratación del

fangoAumento en la destrucción de bacterias

Inconvenientes:Mayores necesidades energéticasPeor calidad del sobrenadanteMenor estabilidad del proceso

pHBacterias formadoras de metano: pH óptimo 6,8 – 7,4Bacterias formadoras de ácido: rango más ámplio

Ácidos volátiles/AlcalinidadVerdadero parámetro de control del proceso(Valor máx 0,1)

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3. DESHIDRATACIÓN

Objetivo

Eliminación del agua de los fangos

Dotación / Equipos Procedimientos estáticos y de presión: Filtros Banda

Generación de sobrepresión o depresión: Filtros prensa / Filtros de vacío

Procedimientos dinámicos: Centrífugas

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3. DeshidrataciónDIAGRAMA DE FLUJO