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EQUIPOS ELECTROMECÁNICOS EN PLANTAS<br />
TRATAMIENTO DE AGUA<br />
DOSIFICACIÓN REACTIVOS E INST. DE DESODORIZACIÓN
Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
© Structuralia 2
Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
ÍNDICE<br />
ÍNDICE ........................................................................................................................................................................... 3<br />
1. DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS ............................................................................................................................. 4<br />
1.1 Introducción ............................................................................................................................................................ 4<br />
1.2 Reactivos ............................................................................................................................................................... 4<br />
2. INSTALACIONES DE DESODORIZACIÓN ........................................................................................................... 23<br />
2.1 Introducción .......................................................................................................................................................... 23<br />
2.2 Desodorización Biológica .................................................................................................................................... 31<br />
2.3 Canalizaciones ..................................................................................................................................................... 37<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
1. DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS<br />
1.1 Introducción<br />
En este apartado se analizaran los sistemas de preparación y dosificación de los reactivos<br />
mas utilizados tanto en potabilización como en depuración de agua.<br />
Dichos reactivos pueden ser servidos comercialmente en algunos de los 3 estados (S=<br />
sólido)(L= liquido)(G= gas).<br />
En el caso de potabilización de aguas los reactivos mas utilizados son los siguientes:<br />
§ Sulfato de Alúmina (L)<br />
§ Polielectrolito líquido (L)<br />
§ Sosa (L)<br />
§ Cal (S)<br />
§ Cloro (G) (L)<br />
§ Permanganato de Potasio (S)<br />
§ Carbón Activo (S)<br />
§ Ácido Sulfúrico (L)<br />
§ Ácido Flúor silícico (L)<br />
§ Ácido ortofosfórico (L)<br />
§ Dióxido de Cloro (G)(L)<br />
Para las instalaciones de Depuración de Aguas Residuales los reactivos mas utilizados,<br />
además de algunos de los anteriores son:<br />
§ Cloruro férrico (L)<br />
§ Polielectrolito sólido (S)<br />
§ Metanol (L)<br />
1.2 Reactivos<br />
A continuación se verán los sistemas de preparación y dosificación para distintos tipos de<br />
reactivos.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
1.2.1. Sulfato de Alúmina<br />
Un caso típico de reactivo líquido es el del Sulfato de Alúmina, cuyo producto comercial viene<br />
preparado para su dosificación directa al tratamiento.<br />
Dado su gran poder coagulante se utiliza como reactivo para obtener la floculación de la<br />
materia disuelta y en suspensión en el caso de potabilización de agua.<br />
imagen 7.1 esquema básico dosificación<br />
La riqueza de dicho producto es aprox. del 8 % y su densidad es de 1,3 Ton/m3 a 20 º C.<br />
En relación con su almacenamiento los depósitos mas utilizados son los de Poliéster Reforzado<br />
con Fibra de vidrio.<br />
Los mismos suelen dimensionarse para una autonomía de 15 días para caudal medio de<br />
tratamiento y a dosis máxima de consumo. Son del tipo cerrado y será necesario prever una<br />
serie de tubuladuras para:<br />
§ Aspiración a Bombas<br />
§ Vaciado<br />
§ Venteo<br />
§ Instalación Nivel<br />
§ Rebose<br />
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§ Tubería de carga<br />
En cuanto al almacenamiento del Sulfato de Alúmina se deberá tener especial cuidado con las<br />
temperaturas de almacenamiento para evitar la cristalización del producto.<br />
En relación con las bombas utilizadas para la dosificación del producto las más usadas son<br />
las de tipo de membrana en las cuales se puede ajustar tanto la carrera de desplazamiento del<br />
pistón como su cadencia.<br />
El rango de trabajo de las mismas se elige de tal manera que el caudal medio de reactivo a<br />
bombear coincida aprox. con el 50% de la capacidad máxima de la bomba. En relación con la<br />
presión a esperar, esta rara vez supera los 20 mca ( 2 bar)<br />
1.2.2. Polielectrolito Líquido<br />
En el caso de tener instalaciones de dosificación de Polielectrolito líquido la forma de la<br />
instalación es similar a la anterior<br />
La riqueza de dicho producto es del 50 % y su densidad es aprox. 1,15 Ton/m3.<br />
En este caso para consumos medios y pequeños es usual que el suministrador entrega<br />
directamente contenedores de 1000 lts para su uso directo. Los contenedores, de forma<br />
cúbica, están elaborados con material plástico y están reforzados externamente por un<br />
bastidor metálico.<br />
Para el caso de grandes instalaciones los depósitos se definen de manera similar que para el<br />
caso del Sulfato de Alúmina.<br />
Dada la viscosidad del producto las bombas más convenientes para la adición de este reactivo<br />
son las de tipo de tornillo helicoidal.<br />
Las mismas deberán estar equipadas con un variado electrónico para poder graduar la<br />
cantidad de producto a aportar en función de las necesidades del tratamiento.<br />
Para instalaciones de menor envergadura se puede especificar la instalación de un variador<br />
mecánico en la bomba.<br />
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desodorización<br />
1.2.3. Sosa<br />
Este reactivo de carácter básico se utiliza principalmente para la neutralización del Ph una vez<br />
se han añadido los reactivos desinfectantes, coagulantes y floculantes cuyo carácter es ácido.<br />
imagen 7.2 elementos en un sistema dosificación sosa<br />
La riqueza del producto comercial es del 25 % y su densidad es aprox. 1,27 Ton/m3 a 20 ºC<br />
y con un punto de fusión de -16 ºC.<br />
Dicho producto se sirve en estado líquido y la forma de almacenamiento y dosificaciones<br />
similar a los ya vistos. Para su dosificación se emplean bombas de membrana.<br />
Se debe tener especial cuidado en el caso que se gestione producto comercial a mayores<br />
concentraciones ya que su punto de fusión se eleva de manera considerable. Como ejemplo<br />
se cita que para una riqueza de producto del 50 % esta reactivo comienza a solidificarse a una<br />
temperatura de aprox. 11 ºC<br />
A continuación se muestra el esquema típico de una instalación para dosificación de reactivo<br />
líquido.<br />
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imagen 7.3 vista depósito y bombas dosificación<br />
1.2.4. Cal<br />
Como el anterior se utiliza para neutralizar el Ph del agua y en ocasiones para en combinación<br />
con otros reactivos, eliminar la agresividad del agua que puede afectar a las conducciones de<br />
hormigón.<br />
Posee una densidad baja de aprox. 0,7 Ton/m3.<br />
El producto comercial se presenta en polvo y posee una gran higroscopicidad, debiéndose por<br />
tanto almacenarse en silos cerrados.<br />
En ocasiones cuando se trata de consumos bajos, algunos fabricantes lo suministran sacos del<br />
tipo Big Bag.<br />
Vamos a detenernos en este sistema de dosificación ya que el sistema para silo ya se ha<br />
tratado en capítulos anteriores.<br />
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desodorización<br />
imagen 7.4 elementos sistema dosificación big-bag<br />
Como se puede ver en la imagen, el sistema se basa en una estructura portante donde se<br />
sujeta el saco de cal y una bandeja vibrante, la cual es la encargada de que el producto se<br />
deslice hacia la boca de admisión. De ahí el polvo de cal pasa a un tornillo transportador<br />
flexible para su envío a la correspondiente cuba de preparación de lechada de cal.<br />
Cada vez que es necesario preparar lechada de cal, dicho conjunto se pone en movimiento<br />
abriéndose además la entrada de agua de dilución a la cuba de preparación. Para evitar<br />
deposiciones de carbonato cálcico en la misma es menester agitar la solución de manera<br />
continua.<br />
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imagen 7.5 vista sistema big.bag<br />
Una vez preparada la lecha de cal, la misma es dosificada generalmente mediante bombas<br />
centrifugas con estator registrable o en su defecto con bombas de tornillo.<br />
La forma mas común de trabajo es la que contempla la preparación de lechada de cal a<br />
concentración constante y variando el caudal de dosificación según las necesidades de<br />
tratamiento.<br />
1.2.5. Cloro<br />
Este producto usado como desinfectante y oxidante puede ser suministrado tanto como cloro<br />
gas o bien como una solución de Hipoclorito sódico.<br />
En este último caso al tratarse de una solución acuosa, su dosificación se efectúa de manera<br />
similar a lo comentado más arriba para reactivos líquidos.<br />
Nos detendremos en el sistema de almacenamiento y dosificación de cloro gas.<br />
Dicho reactivo se puede servir bien en botellas o en contenedores cilíndricos.<br />
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desodorización<br />
En ambos casos el producto se encuentra en estado líquido, dada la alta presión de<br />
almacenamiento.<br />
imagen 7.6 vista sistema dosificación cloro gas<br />
A continuación se puede ver un esquema general de los elementos más importantes en una<br />
instalación de este tipo<br />
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imagen 7.7 esquema general de un sistema dosificación cloro gas<br />
La forma de dosificar el cloro gas es mediante la formación de una solución acuosa donde el<br />
mismo se diluye para su aportación posterior al agua de tratamiento<br />
Para la formación de la solución es necesario disponer de un flujo de agua aproximadamente<br />
de 3 o 4 m3/h a una presión de aprox. 3 Kg./cm2.<br />
La presión de la corriente de agua es necesaria debido al principio de funcionamiento del<br />
sistema de dosificación empleado, que se basa en la generación de vacío por efecto Venturi.<br />
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1- Regulador de vacío 6- Cilindro para absorción de gas<br />
2- Dosificador de gas con válvula automática 7- Sensor de fugas de gas<br />
3- Inyector 8 - Transmisor sensor de fugas de gas<br />
4- Intercambiador de contenedores por vacío 9- Caudalímetro para flujo de proceso<br />
5 - Unidad de indicación de falta de gas 10- Analizador de cloro residual<br />
imagen 7.8 esquema y partes sistema dosificación cloro gas<br />
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El flujo de agua a presión al pasar por el inyector genera un vacío que permite el paso del gas<br />
hacia dicho inyector. Tal como se indica en la figura anterior la cantidad de gas a aportar<br />
depende del dosificador que en este caso es del tipo automático.<br />
El ajuste de la dosificación de gas es función de una señal 4.20 ma proporcional al caudal de<br />
agua a tratar (2a).<br />
En este caso existe un segundo dosificador (2b) que sirve para ajustar la dosis final en el agua<br />
tratada. La misma se efectúa en función de la lectura de cloro residual en la misma.<br />
A continuación se puede observar un esquema de dosificación para botellas de cloro gas que<br />
posee los mismos elementos fundamentales que el anterior.<br />
imagen 7.9 esquema dosificación cloro gas botellas<br />
Como elemento complementario a la instalación de dosificación, se debe incluir el sistema de<br />
neutralización de fugas de cloro.<br />
Básicamente se trata de un sistema de extracción de aire que comienza a funcionar cuando el<br />
detector de fugas de cloro, instalado en la sala de almacenamiento y en la de dosificación,<br />
alcanza un valor prefijado, que usualmente se sitúa en aprox. 3 ppm.<br />
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El aire aspirado tanto de la sala de contenedores como de la sala de dosificadores se envía a<br />
una torre de neutralización donde se efectúa un lavado con sosa. El aire así limpio se envía a<br />
la atmósfera.<br />
La torre en cuestión esta rellena con material plástico de alta superficie especifica lo genera un<br />
contacto intimo entre al aire+gas con la solución de sosa.<br />
1.2.6. Permanganato Potásico<br />
Dicho producto comercial se utiliza como coagulante. Posee una densidad aprox. de 1,45<br />
Ton/m3 y tiene una riqueza del 95 %<br />
Al tratarse de un producto en polvo el mismo se dosifica una vez diluido en agua<br />
imagen 7.10 esquema dosificación permanganato potásico<br />
Como norma este tipo de instalaciones constan de:<br />
§ dosificador volumétrico de tornillo con tolva de almacenamiento<br />
§ agitador de hélice<br />
§ sonda de nivel para control<br />
§ aportación automática de agua de servicio<br />
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1.2.7. Carbón activo<br />
Este producto químico se utiliza en potabilización de agua siendo su principal uso el relativo a<br />
neutralizar componentes derivados del cloro. Se dosifica por lo general a la entrada a filtración<br />
para de esta manera conseguir un tiempo de contacto amplio que permita dicho objetivo.<br />
La forma de dosificación es similar a los utilizados en productos pulverulentos.<br />
imagen 7.11 esquema dosificación carbón activo<br />
1.2.8. Ácido Sulfúrico Concentrado<br />
La riqueza de dicho producto comercial es del 98 % y su densidad es aprox. 1,84 Ton / m3.<br />
Tiene un punto de fusión relativamente alto, de 4 ºC, por lo que se deberá tener cuidado en su<br />
gestión o implantar los medios necesarios. (calentamiento deposito mediante resistencias<br />
eléctricas).<br />
Su uso esta principalmente destinado a la neutralización de aguas básicas para permitir un ph<br />
adecuado de la misma paras su tratamiento y uso final.<br />
Al tratarse de un producto líquido el sistema de almacenamiento se efectúa en Depósitos de<br />
PRFV y las bombas de dosificación utilizadas son del tipo de membrana.<br />
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1.2.9. Ácido Flúor silícico<br />
El uso de este ácido esta circunscrito a la potabilización de aguas. Con el mismo se posibilita<br />
la aportación de flúor al agua tratada con el fin de efectuar una labor preventiva para la salud<br />
bucodental de la población.<br />
imagen 7.12 esquema sistema dosificación solución flúor<br />
En la imagen anterior se puede ver un esquema básico de la instalación.<br />
Consta principalmente de:<br />
§ Deposito de almacenamiento ( autonomía aprox. 15 días)<br />
§ Bomba de Trasiego<br />
§ Deposito Diario<br />
§ Dosificador automático<br />
§ Bomba dosificadora<br />
La particularidad de este reactivo es su alta toxicidad cuando su concentración en el agua<br />
rebasa el límite de 1 ppm.<br />
El agua fluorada se aporta al agua que se almacena en el depósito principal de agua tratada<br />
de la planta.<br />
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Para evitar el riesgo de que se puedan alcanzar concentraciones superiores a 1 ppm en el<br />
agua almacenada (fallo de bombas, programas de automatismo, etc) se establece la necesidad<br />
de trabajar con un depósito intermedio o deposito diario.<br />
Dicho depósito tiene el volumen equivalente al ácido necesario para que arrojara<br />
concentración máxima de 1 ppm para la totalidad del agua a tratar en la planta durante 1 día.<br />
Cada día se procede a llenar el tanque con la cantidad a emplear durante el mismo. Dicha<br />
labor se efectúa de manera manual por el operario<br />
La particularidad de este reactivo hace necesario que los depósitos de almacenamiento y de<br />
diario no contengan compuestos de sílice (vidrio). Por tanto es general el uso de depósitos de<br />
acero carbono para el cumplimiento de dichas funciones.<br />
1.2.10. Dióxido de Cloro<br />
Este reactivo es utilizado en potabilización de agua como agente oxidante y desinfectante.<br />
Se obtiene por la combinación de Cloro gas y de hipoclorito sódico.<br />
imagen 7.13 sistema generación dióxido cloro<br />
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La ventaja de este reactivo frente a la dosificación de cloro gas es que se obtiene una<br />
desinfección sin perjuicio del medio ambiente.<br />
Tras largos años de estudio se ha comprobado que cuando existen en el agua sustancias<br />
orgánicas (ácidos húmicos, etc.) se tiene una alta probabilidad de formación de compuestos<br />
derivados del cloro nocivos para la salud ( THM's, etc).<br />
1.2.11. Cloruro férrico<br />
Dicho producto es muy utilizado en tratamientos físico-químicos y en potabilización de agua<br />
dado su alto poder coagulante.<br />
También es utilizado en tratamiento de agua residual para la eliminación de fósforo.<br />
La riqueza de dicho producto es del 40 % y su densidad es aprox. 1,41 Ton/m3.<br />
Al tratase de un producto en estado liquido el sistema de almacenamiento y dosificación es<br />
similar al empleado para el Sulfato de alúmina.<br />
Se trata de un producto altamente corrosivo por lo que se deberá tener en especial<br />
consideración las indicaciones de la normativa vigente.<br />
1.2.12. Polielectolito Sólido<br />
Este reactivo se emplea con profusión como agente coagulador en el tratamiento de fangos<br />
provenientes tanto de plantas potabilizadoras como de aguas residuales.<br />
La riqueza de dicho producto es del 99 % y su densidad es aprox. 1,3 Ton/ m3.<br />
En el caso de deshidratación de fangos las dosis habituales de uso pueden fluctuar entre 4 y 8<br />
Kg. de producto por cada tonelada de materia seca presente en el fango.<br />
La forma de aportar este reactivo es mediante su dilución en agua para crear la solución<br />
madre. Dada la alta viscosidad del producto, posteriormente, se efectúa una dilución en línea<br />
para garantizar una mezcla óptima con el producto a tratar.<br />
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imagen 7.14 sistema preparación polielectrolito en polvo<br />
Desde hace años los fabricantes han puesto en el mercado plantas compactas de<br />
preparación en continuo y de dosificación de solución madre, estando las mismas totalmente<br />
automatizadas.<br />
Estas constan por lo general de 3 compartimentos, siendo el primero de preparación, el<br />
segundo de maduración del producto y el restante como deposito de regulación para las<br />
bombas dosificadoras<br />
El volumen de los mismos se dimensiona para garantizar, a consumo medio, un tiempo de<br />
maduración del reactivo de 1 hora. Por otra parte dada la capacidad del producto de degradar<br />
sus cualidades es aconsejable que el producto se use dentro de las 2-2,5 horas desde su<br />
preparación.<br />
Cada compartimento esta equipado con un agitador que facilita por un lado la mezcla con el<br />
agua aportada y por otra la homogeneidad del producto.<br />
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desodorización<br />
imagen 7.14 vista general equipo<br />
1.2.13. Metanol<br />
Su uso en tratamientos de agua es esporádico y se circunscribe básicamente en procesos de<br />
depuración de agua residual, cuando es necesario aportar materia orgánica adicional (Carbón)<br />
en procesos de Desnitrificación.<br />
Suele ser común en el caso de plantas con bajas concentraciones de carga y donde se exigen<br />
rendimientos elevados de eliminación de NITRÓGENO.<br />
Al tratarse de un producto altamente volátil y muy inflamable, es necesario prever una serie de<br />
sistemas de seguridad para evitar accidentes.<br />
La riqueza de dicho producto es del 99,8 % y su densidad es aprox. 0.78 Ton / m3.<br />
Posee un punto de inflamación bajo, 11 ºC , y el mismo es autoinflamable a 385 ºC<br />
Los tanques de almacenamiento deben estar construidos en acero (Carbono, Inox) y es<br />
necesario dotar al mismo de válvulas automáticos en la toma de carga.<br />
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de desodorización<br />
Además es necesario prever un venteo para permitir la salida del gas cuando se efectúa la<br />
carga del deposito.<br />
En relación con las bombas de dosificación, las mas utilizadas son las del tipo de<br />
desplazamiento positivo que evitan las pulsaciones en el fluido y por tanto los riesgos<br />
asociados de explosividad.<br />
1.2.14. Reglamentación<br />
En España los sistemas de Almacenamiento de productos químicos están sometidos al Real<br />
Decreto 379/2001, de 6 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de almacenamiento de<br />
productos químicos y sus instrucciones técnicas complementarias:<br />
Las Comunidades Autónomas ejercen las competencias relativas a dichas instalaciones y son<br />
las encargadas de su legalización y registro<br />
Dentro del Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos se pueden distinguir las<br />
siguientes Instrucciones técnicas<br />
APQ1 > Almacenamiento de Líquidos Combustibles e Inflamables<br />
APQ2 > Almacenamiento de óxido de etileno.<br />
APQ3 > Almacenamiento de Cloro<br />
APQ4 > Almacenamiento de amoníaco anhidro.<br />
APQ5 > Almacenamiento y utilización de botellas y botellones de gases comprimidos, licuados<br />
y disueltos a presión.<br />
APQ6 > Almacenamiento de Líquidos Corrosivos.<br />
APQ7 > Almacenamiento de líquidos tóxicos.<br />
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desodorización<br />
2. INSTALACIONES DE DESODORIZACIÓN<br />
2.1 Introducción<br />
En los procesos de desodorización las sustancias responsables de los olores son causadas por<br />
los gases liberados en los procesos de descomposición de la materia orgánica o por sustancias<br />
disueltas en el líquido que son liberados o descompuestos en los distintos procesos de<br />
tratamiento.<br />
La mayoría de estas sustancias son derivados de los sulfuros (sulfuro de hidrógeno y sus<br />
derivados orgánicos, los mercaptanos) y de las aminas (amoniaco y derivados orgánicos).<br />
Compuestos olorosos<br />
Calidad de olor<br />
Aminas<br />
Amoniaco<br />
Diaminas<br />
Sulfuro de hidrógeno<br />
Mercaptanos<br />
Sulfuros orgánicos<br />
Eskatol<br />
A pescado<br />
Amoniacal<br />
Carne descompuesta<br />
Huevos podridos<br />
Coles Descompuestas<br />
Coles podridas<br />
Materia Fecal<br />
Las zonas, de una planta de tratamiento de aguas residuales, donde dichos gases-olores se<br />
generan con mayor intensidad son:<br />
§ Pretratamiento<br />
§ Balsas de Homogenización<br />
§ Espesadores de fangos<br />
§ Deshidratación de fangos<br />
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de desodorización<br />
§ Secado Térmico de fangos ( no condensables)<br />
Para poder garantizar un bajo valor de emisión de olores, será necesario captar unos<br />
determinados volúmenes a la hora en cada uno de los recintos donde se desarrollan estos<br />
procesos.<br />
A titulo indicativo reflejamos las cuantías mas empleadas para el dimensionamiento de las<br />
instalaciones de desodorización.<br />
Pretratamiento<br />
Balsas de Homogenización<br />
Espesadores de fangos<br />
Deshidratación de fangos<br />
8-10 renov/hora<br />
6-8 renov/hora<br />
7-10 renov/hora<br />
8-10 Renov/hora<br />
Para el tratamiento de las atmósferas que se generan en dichas zonas, se pueden considerar,<br />
entre otros, los siguientes tratamientos:<br />
§ Desodorización por Lavado Químico<br />
§ Desodorización por Carbón Activo<br />
§ Desodorización Biológica<br />
A continuación pasaremos a describir de manera resumida los anteriores.<br />
2.1.1. Desodorización por Lavado Químico<br />
Este tipo de sistema, muy difundido en las estaciones de tratamiento de aguas presentes en<br />
ESPAÑA se basa en la neutralización de las materias presentes en el aire, mediante el lavado<br />
de dichos gases en torres de reacción química.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
imagen 7.15 vista general instalación lavado químico<br />
Como se puede apreciar en la imagen anterior, el sistema puede constar de 2 o 3 torres de<br />
lavado<br />
El aire ya captado se hace pasar por la primera torre, donde se recircula (a contracorriente del<br />
caudal de aire), de forma continua una solución de Ácido sulfúrico<br />
La velocidad de paso del aire a través del lecho es de aproximadamente 1,4-1,8 m3/m2/s.<br />
La reacción del reactivo con los elementos presentes en el aire se efectúa en la zona del<br />
relleno.<br />
imagen 7.16 detalle relleno plástico<br />
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de desodorización<br />
El relleno es un elemento que aporta una gran superficie especifica, lo que provoca un contacto<br />
intimo entre los gases y el reactivo facilitando así la neutralización de determinados<br />
compuestos.<br />
A continuación el aire se pasa por una segunda torre, donde de forma similar a la anterior<br />
fase, se hace "llover" una solución compuesta de Sosa e Hipoclorito Sódico.<br />
Con el primer reactivo se consigue llevar el pH del aire hasta una posición neutra, para facilitar<br />
así la acción del Hipoclorito sódico. Este se encarga de neutralizar el resto de gases<br />
generadores de olor.<br />
Para evitar el escape de gotas de reactivo en las torres, en ellas se dispone de un sistema de<br />
atrapamiento de gotas del tipo que se muestra en la siguiente figura.<br />
Dado que la continua recirculación de los reactivos, provoca la disminución de la concentración<br />
de sustancia activa, será necesario reponer cada uno de ellos periódicamente.<br />
imagen 7.17 separador gotas<br />
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desodorización<br />
Gracias a la instalación de medidores REDOX en cada torre, se puede proceder a la<br />
aportación de reactivos a partir del momento de la existencia de una concentración mínima<br />
fijada.<br />
La aportación de reactivos se efectúa a través de sendas bombas dosificadoras que se<br />
alimentan a su vez de depósitos de reactivos previstos a tal fin.<br />
Complementariamente, será necesario instalar tanto en el deposito de reactivo de cada torre<br />
(parte inferior) como en los depósitos de almacenamiento de cada reactivo, los<br />
correspondientes niveles de máximo y mínimo para la correcta gestión de las bombas.<br />
Cabe destacar que en ocasiones, cuando se trata de niveles de reducción de contaminantes<br />
muy exigentes se suele definir este tipo de instalaciones mediante 3 torres, una para cada<br />
reactivo, actuando de manera similar a lo descrito más arriba. Obviamente este tipo de<br />
configuración posee un coste de implantación mayor que la anterior.<br />
En relación con los costes de Explotación, dada la sencillez de la instalación, estos costes se<br />
circunscriben a: mantenimiento electromecánico de los equipos instalados, como trabajos<br />
propios de mantenimiento, costes de suministro eléctrico, y costes de consumo de reactivos.<br />
Dado el bajo consumo de reactivos y el valor de adquisición reducido de los mismos, hace que<br />
este sistema sea el más indicado para instalaciones de grandes caudales de aire a tratar.<br />
Dicho sistema esta especialmente indicado para plantas con unos caudales a tratar a partir de<br />
los 25000/ 30000 m3/h.<br />
La desventaja de este sistema frente a otros, es el eventual riesgo que puedan correr los<br />
operarios al gestionar agentes químicos muy agresivos.<br />
Además de dotar a los operarios de los medios de seguridad personal, para la manipulación de<br />
estos productos será necesario disponer de las correspondientes duchas - Lavaojos, para<br />
minimizar los efectos, generados por un posible accidente por escape de sustancia reactiva.<br />
2.1.2. Desodorización por Carbón Activo<br />
En este caso el aire contaminado es impulsada por un ventilador a una torre donde se aloja la<br />
sustancia neutralizante: carbón activo.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
El caudal de gas se reparte a través de los dos lechos de carbón donde se van a retener los<br />
contaminantes causantes de los males olores. De este modo se consigue una corriente de gas<br />
limpio por la chimenea superior.<br />
imagen 7.18 torre desodorización carbón activo<br />
Dado los costes de regeneración y/o sustitución del material y los costes de implantación de la<br />
instalación, este tipo de proceso tiene su campo de aplicación en instalaciones de hasta aprox.<br />
20.000 m3/h<br />
En relación con el carbón, su origen es vegetal procedente por ejemplo de la cáscara del<br />
COCO, y el mismo estará impregnado de una serie de sustancias químicas que reaccionaran<br />
con los contaminantes.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
El uso de un carbón activo normal eliminará de manera adecuada las sustancias con punto de<br />
ebullición por encima de 40 ºC, pero las sustancias anteriormente mencionadas (sulfuros y<br />
aminas) quedan por debajo de él, por lo que su retención es insuficiente.<br />
La solución a dicho problema está en el uso de carbones activados impregnados con distintos<br />
compuestos químicos, que unen a las fuerzas de adsorción la afinidad química de los distintos<br />
adsorbatos.<br />
De este modo el carbón activado aporta el área superficial y la retención se realiza por<br />
adsorción química o "quimisorción".<br />
En el caso de los sulfuros el método más habitual es la impregnación del carbón activo con<br />
sosa (NaOH), aunque también es posible la impregnación con KOH.<br />
El problema de esta impregnación es la disminución de la superficie disponible para la<br />
adsorción física y por tanto de retención de estos compuestos.<br />
En casos particulares deberían estudiarse otras posibles impregnaciones o soluciones<br />
alternativas. Como se puede observar, la elección de la impregnación y de su concentración<br />
es importante para el tratamiento correcto.<br />
A continuación se describen las características más importantes del material<br />
Radio medio de poro<br />
0.78 nm<br />
Humedad, (máx.) 4 %<br />
Cenizas, (máx.) 4 %<br />
Densidad aparente<br />
0.52-0.58 gr/cm3<br />
Resistencia mecánica >98 %<br />
Diámetro de pellet<br />
3-4 mm<br />
Se suministra el material en forma de pellets debido a que por su forma regular ofrecen una<br />
menor resistencia al paso de los fluidos.<br />
En cuanto al proceso de regeneración del carbón activo, esta se consigue mediante la<br />
inundación de la torre con una disolución de sosa durante un tiempo determinado.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
En relación con los costes de explotación, al tratarse de una instalación muy sencilla, son<br />
reducidos y se centran en el mantenimiento electromecánico de los equipos instalados, como<br />
trabajos propios de mantenimiento, costes de suministro eléctrico, y costes de conservación y<br />
mantenimiento de la sustancia adsorbente (carbón activo).<br />
En cuanto a los costes derivados de la conservación y mantenimiento del material adsorbente<br />
se dividen en dos partes:<br />
§ Coste de Regeneración del Carbón Activo con Sosa Cáustica<br />
Según estudios realizados sobre el Carbón Activo en este tipo de instalaciones, y dependiendo<br />
fundamentalmente de la carga contaminante (concentración de la sustancia contaminante y<br />
caudal a tratar), el tiempo mínimo necesario para proceder a la regeneración es de seis<br />
meses. A partir de esta fecha, se debe hacer un control de eliminación de SH2, comprobando<br />
si, efectivamente, la instalación funciona correctamente.<br />
Si no fuera así, habría que realizar la primera regeneración. Para la realización de dicha<br />
regeneración, se ha dotado al sistema de un depósito de reactivo regenerante (sosa cáustica al<br />
25%), provisto de un agitador, y de una bomba de trasiego.<br />
Para la regeneración se recomienda un lavado con sosa al 25% durante 24 horas, seguido de<br />
dos lavados con agua. Para la operación, se inunda la torre de lavado de gases con la sosa<br />
procedente del depósito, permaneciendo un tiempo mínimo de 24 horas, tras las cuales, se<br />
realiza dos o tres lavados con agua.<br />
El lavado con agua se hace necesario, ya que de lo contrario los hidróxidos excesivos pueden<br />
bloquear los poros del carbón<br />
Las partidas a considerar en Concepto de Regeneración son las siguientes:<br />
§ Coste de la sosa cáustica<br />
§ agua: se puede considerar que se toma de la propia planta.<br />
§ evacuación de la disolución utilizada: será necesario evacuar de forma controlada, la<br />
disolución utilizada en la regeneración para su posterior tratamiento.<br />
§ consumo de energía eléctrica: para el funcionamiento de los equipos mecánicos<br />
(bomba y agitador).<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
§ Coste de sustitución del carbón activo:<br />
Hay que notar que con el procedimiento anterior no se elimina la totalidad de los compuestos<br />
orgánicos adsorbidos por el carbón. Por lo tanto, llegará un momento en el que será necesario<br />
reactivar térmicamente el carbón. La regeneración térmica se realiza a una temperatura<br />
superior a los 700 ºC y en una atmósfera de vapor de agua. Este tipo de regeneración es<br />
llevada a cabo por el fabricante de carbón activo.<br />
2.2 Desodorización Biológica<br />
En este caso la eliminación de los contaminantes presentes en el aire se consigue mediante el<br />
trabajo de unas bacterias selectivas que se desarrollan en un medio (lecho) a través del cual se<br />
hace pasar la mezcla de aire y gas.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
imagen 7.19 principios químicos de la desodorización biológica<br />
Dado los costes de sustitución del material y los costes de implantación de la instalación, este<br />
tipo de proceso tiene su campo de aplicación en instalaciones de hasta aprox. 60.000 m3/h<br />
El aire viciado captado en cada uno de los recintos, es enviado por un ventilador radial, hasta<br />
la cámara de acondicionamiento, donde es humidificado para crear las condiciones de trabajo<br />
de las colonias de bacterias.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
imagen 7.20 detalle unión ventilador - tubería<br />
Por lo general este acondicionamiento se consigue en una torre, donde se dispersa agua<br />
tratada de la misma planta.<br />
Después de ser acondicionado el gas se hace pasar a la cámara de distribución del falso fondo<br />
del filtro para posteriormente pasar a la biomasa donde será tratado.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
imagen 7.21 esquema movimiento agua-gas<br />
El material empleado (biomasa) es un compuesto de fibras de turba y acumulación de<br />
diferentes fibras de soporte estabilizadoras, que desintegran biológicamente las materias<br />
fétidas, las cuales serán transformadas en productos inofensivos como: sustancia celular + C02<br />
+ H20.<br />
En el caso de pequeñas instalaciones la biomasa se aloja en unas torres plásticas<br />
dimensionadas a tal fin, similares a las empleadas para la Desodorización por carbón activo.<br />
Cuando se trata de instalaciones con caudales de cierta entidad, el diseño del biofiltro se<br />
efectúa tomando como base un depósito rectangular abierto por su parte superior.<br />
La biomasa contenida en el filtro, esta colocada sobre un emparrillado de material plástico,<br />
por donde pasa la corriente de aire a tratar.<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst. de<br />
desodorización<br />
imagen 7.22 vista parrilla soporte material<br />
Es importante mencionar que dada la compresibilidad del material (biomasa) la altura del lecho<br />
en el filtro estará acotada a una altura máxima de 1,5 m<br />
El aire una vez ha pasado por la biomasa pasa a la atmósfera ya despojada de la mayoría de<br />
los contaminantes.<br />
imagen 7.23 vista general deposito desodorización<br />
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Equipos electromecánicos en plantas de tratamiento de agua – Dosificación reactivos e inst.<br />
de desodorización<br />
El sistema mencionado está construido para la obtención de un rendimiento en la depuración<br />
del aire de un 95-98 %. Así queda garantizada la percepción de componentes odorantes en un<br />
valor menor a 100 unidades olfatorias.<br />
Se debe destacar que la pérdida de presión a través de todo el sistema de filtración asciende a<br />
un promedio de 550 Pa, lo cual conduce a un consumo de energía extremadamente bajo.<br />
Para generar un ambiente propicio para la degradación bacteriana, así como para generar el<br />
arrastre de las sustancias derivadas es necesario efectuar una rociado superficial de la<br />
biomasa con agua con ph neutro. El agua y los subproductos recogidos en la parte inferior<br />
del filtro son enviados a cabecera de planta para su tratamiento.<br />
Como comentario general se debe decir que la biomasa, con el paso del tiempo se va<br />
consolidando, disminuyendo así su capacidad de contener población bacteriana por un lado, y<br />
creando caminos preferentes para el paso del gas, aumentando así su velocidad de paso y<br />
reduciendo por tanto el rendimiento del tratamiento.<br />
imagen 7.24 trabajos mantenimiento del relleno<br />
Por tanto periódicamente es necesario efectuar un recambio de la biomasa, aprovechando<br />
dicha operación para el esponjamiento de la existente.<br />
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desodorización<br />
Otro detalle a tener presente es que para instalaciones de cierta importancia, se emplean<br />
sistemas abiertos, donde la biomasa esta en contacto con la atmósfera, generándose así<br />
riesgos de incendio, dada la alta inflamabilidad del material.<br />
En cuanto a los costes de Explotación, se trata una vez más de una instalación sumamente<br />
sencilla, donde los costes de explotación se circunscribirán al mantenimiento electromecánico<br />
de los equipos instalados, como trabajos propios de mantenimiento y costes derivados de la<br />
sustitución de la biomasa y energéticos.<br />
2.3 Canalizaciones<br />
Dadas las diferentes densidades relativas de los gases presentes en las plantas de<br />
tratamiento, se deberá definir tanto una red de tuberías de captación superior como otra<br />
inferior.<br />
imagen 7.25 esquema situación tuberías captación<br />
Las conducciones de captación de gases y olores, para este tipo de estaciones de tratamiento<br />
de aguas, están construidas en materiales plásticos o en su defecto en chapa ligera de acero<br />
inoxidable.<br />
En el caso de materiales plásticos, el más utilizado es el POLIPROPILENO, dada la facilidad<br />
para efectuar uniones soldadas.<br />
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de desodorización<br />
Las canalizaciones se dimensionan para poder conseguir unas velocidades de paso de entre<br />
10 y 15 m/s, generándose así solo una pequeña pérdida, pudiendo tener así toda la red en<br />
depresión.<br />
En lo que se refiere a las rejillas de captación, las mismas se suelen dimensionar para obtener<br />
unas velocidades de paso reducidas<br />
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