Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del...
Transcript of Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del...
![Page 1: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/1.jpg)
Estudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor
Anaerobio de Membranas (AnMBR)
Ángela Fernández, Tamara Guijarro, Nuria Martí, Juan B. Giménez, Aurora Seco (Universidad de Valencia)
Joaquín Serralta, José Ferrer(Universidad Politécnica de Valencia)
Unidad Mixta UV-UPV
![Page 2: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/2.jpg)
ÍNDICE
2
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 3: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/3.jpg)
PRESENTACIÓN
3
Unidad Mixta UV-UPV:
Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (UPV)
Departamento de Ingeniería Química (UV)
Dedicados al estudio integral de los procesos biológicos y físico-
químicos en EDAR.
Nuestro objetivo fundamental es la transferencia y aplicación en el
sector industrial de los resultados y el asesoramiento técnico en el
diseño, la operación y optimización de EDAR urbanas e industriales.
http://www.aguas-residuales.es/es/
![Page 4: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/4.jpg)
INTRODUCCIÓN
4
Avanzando hacia la EDAR sostenible (IRR: Instalación para la Recuperación
de Recursos) Agua, Nutrientes y Energía
Agua: reutilización para riego y otros usos industriales Innovation Deal
Fósforo: en forma de estruvita Aplicación en EDAR a escala industrial
Nitrógeno: en forma de sulfato amónico Estudios a escala laboratorio
Energía: transformando la materia orgánica en biogás Tecnología AnMBR
EDAR Calahorra EDAR Murcia-Este
SIDESTREAMRETURNS
SIDESTREAMRETURNS
PrimarySettling
SecondarySettling
PrimarySludge
ThickeningMixing
Chamber
AnaerobicDigestion
SecondaryAnaerobicDigestion
SludgeDewatering
PRE
AN
ÓX
.
Elutriation flow
CRYSTALLIZATION
Digestion flow
SecondarySludge
Thickening
SIDESTREAMRETURNS
CRYSTALLIZATION
![Page 5: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/5.jpg)
INTRODUCCIÓN
6
Planta piloto para el tratamiento de aguas residuales urbanas:
EDAR del Barranco del Carraixet. Fibra huecaUltrafiltración (0,05 µm)
2x31 m2 de superficieVolumen total: 1.3m3 + 0.8 m3
Caudal de diseño: 3 m3·d-1
![Page 6: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/6.jpg)
INTRODUCCIÓN
7
Planta demostración para el tratamiento de aguas residuales
urbanas: EDAR de Alcázar de San JuanVolumen total: 40 m3
Caudal de diseño: 60 m3·d-1
400 hab-eq
Fibra huecaUltrafiltración (0,03 µm)
3x41 m2 de superficie
![Page 7: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/7.jpg)
INTRODUCCIÓN
8
Completa retención de sólidos.
Elevados rendimientos de eliminación de materia orgánica ( >90%).
Rendimiento de biometanización muy dependiente de la relación
DQO/sulfato.
Concentraciones de nutrientes en el efluente similares a las del
afluente.
Baja necesidad de limpiezas químicas (< 1 limpieza al año)
Vida útil de la membrana > 10 años
![Page 8: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/8.jpg)
ÍNDICE
9
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 9: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/9.jpg)
OBJETIVO DEL ESTUDIO
10
Estudiar a escala de laboratorio la aplicación de la tecnología
AnMBR para el tratamiento de aguas residuales industriales.
Caracterizar el agua residual a tratar.
Poner en marcha y operar el montaje experimental.
Analizar la calidad del efluente obtenida.
Cuantificar la producción de biogás.
Realizar un balance de DQO en el sistema.
![Page 10: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/10.jpg)
ÍNDICE
11
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 11: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/11.jpg)
CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL
12
Elevada carga orgánica.Mayoritariamente soluble
Importante variabilidad
Parámetro Unidades Promedio Desv. estándar
DQOT mg DQO·L-1 3210 983
DQOSol mg DQO·L-1 2506 927
DBOlimT mg DBO·L-1 2672 900
DBOlimSol mg DBO·L-1 2216 987
DBO5T mg DBO·L-1 2365 802
DBO5sol mg DBO·L-1 1680 695
SST mg SST·L-1 760 446
SSV mg SSV·L-1 332 118
%SSV % 43.7 ---
N-NH4 mg N·L-1 16.1 9.3
P-PO4 mg P·L-1 5.0 2.6
S-SO4 mg S·L-1 24.6 16.1
AGV mg HAc·L-1 1130 386
Conductividad mS·cm-1 4.6 0.8
Bajo % SSV
Bajas concentraciones de nutrientes
Bajo sulfato
Elevados AGV
![Page 12: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/12.jpg)
CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL
13
Nuevo punto toma de muestrapH neutralizado =7.5
![Page 13: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/13.jpg)
CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL
14
Gran variabilidadDBO/DQO=90%
Nuevo punto toma de muestra
Incremento de carga al final
![Page 14: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/14.jpg)
CARACTERIZACIÓN DEL AGUA RESIDUAL
15
SSV estables SSNV muy variables.
![Page 15: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/15.jpg)
ÍNDICE
16
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 16: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/16.jpg)
MONTAJE EXPERIMENTAL
17
V= 14 L (7 L fango)
Agitación por biogás
Elevado caudal de recirculación
TRC= 70 díasTRH= 40 horas
T= 27ºC
![Page 17: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/17.jpg)
MONTAJE EXPERIMENTAL
18
![Page 18: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/18.jpg)
ÍNDICE
19
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 19: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/19.jpg)
RESULTADOS
20
Elevado rendimiento de eliminación
DQO efluente estable
Disminución final por subida de TRH
Siembra: Digestor EDAR urbana
TRH= 1.7 d
TRH= 7 d
![Page 20: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/20.jpg)
RESULTADOS
21
AGV ~ 0 mg/L con picos de inestabilidad
DBO ~ 100 mg/L en ausencia de AGV
Disminución final de DQO sol no biodeg.
TRH= 1.7 d TRH= 7 d
![Page 21: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/21.jpg)
RESULTADOS
22
Caracterización del AnMBR en estado estacionario (TRH=1.7 d)
Parámetro Unidades Promedio
Reactor
DQOT mg DQO·L-1 7367 SST mg SST·L-1 12727 SSV mg SSV·L-1 3520
%SSV % 28
Efluente
DQOT mg DQO·L-1 309 DBO5 mg DQO·L-1 121
DBOLimite mg DQO·L-1 153 AGV mg DQO·L-1 51
CH4disuelto mg DQO·L-1 70 SST mg SST·L-1 < LD
N-NH4 mg N·L-1 30.7 P-PO4 mg P·L-1 10.2
Biogás
Qbiogas L·d-1 6.2 %CH4 % 87
Bajo % SSV
MO disponible para desnitrificar
Recuperación con membranas
Elevado %CH4
18573960
Se reduce para TRH = 7d
![Page 22: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/22.jpg)
RESULTADOS: BALANCE DQO
23
AnMBRAFLUENTE EFLUENTE
PURGA
BIOGAS
DQOAF
QAF
DQOP
QP
DQOEF (incluye CH4 disuelto)
QEF
QAF·DQOAF = DQOCH4-Biogas+ QP·DQOP+ QEF·DQOEF+ 2·QAF· S-SO4
QBG
%CH4
Consumo BSR
![Page 23: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/23.jpg)
RESULTADOS: BALANCE DQO
24
%Eliminación DQO=Q𝐴𝐹·DQO𝐴𝐹 −Q𝐸𝐹·DQO𝐸𝐹
Q𝐴𝐹·DQO𝐴𝐹· 100
AnMBRAFLUENTE EFLUENTE
PURGA
BIOGAS
DQOAF
QAF
DQOP
QP
DQOEF (incluye CH4 disuelto)
QEF
QBG
%CH4
Consumo BSR
![Page 24: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/24.jpg)
RESULTADOS: BALANCE DQO
25
%Biometanización=DQO𝐶𝐻4𝐵𝑖𝑜𝑔𝑎𝑠+Q𝐸𝐹·DQO𝐶𝐻4,𝐸𝐹
Q𝐴𝐹·DQO𝐴𝐹· 100
AnMBRAFLUENTE EFLUENTE
PURGA
BIOGAS
DQOAF
QAF
DQOP
QP
DQOEF (incluye CH4 disuelto)
QEF
QBG
%CH4
Consumo BSR
![Page 25: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/25.jpg)
RESULTADOS: BALANCE DQO
26
Mayor parte de DQO en el biogás
![Page 26: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/26.jpg)
RESULTADOS: BALANCE DQO
27
Principales resultados de operación (TRH=1.7 d)
Parámetro Unidades Promedio
Producción de fangos g SSV · g DQOaf-1 0.026
% Eliminación DQO % 93.8 % Biometanización % 83.8
Rendimiento metano L CH4 · kg DQOaf-1 293.4
Muy baja producción de fangos y muy estabilizados
Elevada eliminación de DQO
Producción energética:0.9 kWh/kg DQOaf (asumiendo 30% eficiencia turbina)
2.9 kWh/m3 agua tratada (asumiendo DQOaf=3200 mg/L)Consumo energético AnMBR 0.2-0.4 kWh/m3 agua tratada
![Page 27: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/27.jpg)
ÍNDICE
28
Introducción
Objetivos
Caracterización del agua residual
Montaje experimental
Resultados
Conclusiones
![Page 28: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/28.jpg)
CONCLUSIONES
29
Agua residual con elevada carga orgánica fundamentalmente soluble
y muy biodegradable.
Tecnología AnMBR es ideal para este agua permitiendo obtener:
Elevado rendimiento de eliminación de materia orgánica (~94%).
Rendimiento de eliminación DQO que puede aumentarse
aumentando TRH.
Elevado rendimiento de biometanización (~84%).
Importante producción energética (2.9 kWh/m3 agua tratada).
Muy baja producción de fangos y muy estabilizados (0.026 kg
SSV· kg DQOaf-1).
Efluente libre de sólidos suspendidos.
![Page 29: Presentación de PowerPoint - ARAZEstudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor Anaerobio de Membranas (AnMBR) Ángela Fernández,](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022042414/5f2f34732d20157d7a1904c3/html5/thumbnails/29.jpg)
Unidad Mixta UV-UPV
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
Estudio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales del sector agroalimentario en un Biorreactor
Anaerobio de Membranas (AnMBR)