GRUPO E2 Línea tratamientos con...

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GRUPO E2

Línea tratamientos con membranas Período 2008-2009

4ª REUNIÓN PROGRAMA CONSOLIDER TRAGUA 17 - 19 DE JUNIO DE 2009

Tratamiento y Reutilización de Aguas Residuales para una Gestión Sostenible

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Líneas de trabajo

Biorreactores de membrana 1

Sustancias poliméricas extracelulares (EPS) 2

Microcontaminantes emergentes 3


Objetivos generales

Diseño y montaje de plantas MBRs piloto con membrana plana y de fibra hueca. 1.1

Incorporación de tecnología de NF/OI a los MBR. 1.3

Puesta en marcha de las plantas y caracterización de sus parámetros óptimos de operación. 1.2

Análisis económico 1.4

Biorreactores de membrana 1

1


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Resultados MBR piloto 1ª planta

  Monitorización de variables físico-químicas y microbiológicas.

  Determinación de consumos energéticos.

  Estudio de los ciclos de ensuciamiento en función del caudal.

 Estudio para correlacionar el grado

de ensuciamiento con la

concentración de EPS.

1

•  Capacidad: 400 L/h = 25 LMH Caudal nominal •  Área de membrana: 20 cartuchos modelo 510 Kubota •  0.8 m2/cartucho = 16 m2 •  TRH = 16 h – Edad del fango: 100 días aprox.


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Resultados MBR piloto 1ª planta 1 Diagrama de flujo del MBR

Coste energético frente a caudales de permeado

•  Reducción de DBO5 y DQO > 90 %

•  Eliminación de nitrógeno total > 80 %

•  Eliminación de amonio > 99 %


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MBR piloto 2ª planta

  Comparación entre los dos tipos de membrana  Estudio de las variables de operación, ciclos de limpieza, consumos energéticos y calidad de los efluentes.  Evaluación de la repercusión de incorporar tecnologías de NF/OI a los MBR para la reducción de microcontaminantes emergentes.

Adquisición y el

montaje de una

planta piloto de

fibra hueca que se

instaló en paralelo

con la planta piloto

de membrana

plana.

Híbrido membrana plana + fibra hueca

1


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Híbrido membrana plana + fibra hueca 1

Características de la planta piloto

Membrana plana Capacidad: 400 L/h = 25 LMH Caudal nominal Área de memb.: 20 cartuchos modelo 510 Kubota 0.8 m2/cartucho = 16 m2

Membrana fibra hueca Capacidad: 600 L/h = 20 LMH Caudal nominal Área de memb.: 6 módulos mod. Micronet R Porous Fiber 5 m2/módulo = 30 m2 TRH = 14,5 h – Edad del fango: 25días aprox.


Objetivos específicos:

  Estudiar la variación de concentración de EPS y su influencia en el ensuciamiento de las membranas a diferentes concentraciones de SS.

 Estudiar la degradación de microcontaminantes emergentes en el sistema.

 Estudiar la eficiencia del sistema (reducción de DBO5, DQO y nutrientes).

 Estudiar la influencia de las diferentes fracciones de licor mezcla sobre la microfiltración a diferentes concentraciones de SS.

OBJETIVO GENERAL: Estudiar el comportamiento de las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) y su

influencia en el ensuciamiento de las membranas para diferentes concentraciones de SS, así como la degradación de microcontaminantes emergentes.

1 MBR escala laboratorio de membranas planas


Montaje de 2 MBRs escala piloto

Membrana de 0.4 µm (Kubota) Membrana de 0.2 µm (Toray)

1 MBR escala laboratorio de membranas planas


Caracterizar y cuantificar las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) con vistas a mejorar el funcionamiento de los MBR relativo al ensuciamiento de membranas.

Sustancias poliméricas extracelulares 2


•  Los mejores resultados se obtuvieron con el método de la resina catiónica utilizando 70 g resina por gramo de SSV. • Se han estudiado otros lodos procedentes de MBRs industriales.

Métodos de extracción de EPS

•  Intercambio iónico con resina catiónica (Dowex 50x8, Fluka) •  Tratamiento térmico •  Formaldehído (36.5 %) + NaOH 1N •  Formaldehído (36.5 %) + NaOH 1N + sonicación

2 Resultados obtenidos

Distribución porcentual relativa a la efectividad del método de extracción para el total de los estudios realizados.


a b

c d

e Gráficas tri-dimensionales de los espectros de fluorescencia de EPS obtenidos por diferentes métodos de extracción: a) tratamiento térmico (EPS débilmente enlazados), b) tratamiento térmico (EPS fuertemente enlazados), c) formaldehído+NaOH+Sonicación, d) formaldehído+NaOH, e) resina.

2 Espectroscopía fluorescente en 3D

Solubles Formaldehído + NaOH Formaldehído + NaOH + sonicación

Cromatogramas de los EPS enlazados extraídos mediante tratamientos químicos y mediante el método de control.

Solubles Tto. Térmico (déb) Tto. Térmico (ftes) Resina

Cromatogramas de los EPS enlazados extraídos mediante tratamientos físicos y mediante el método de control.

Resultados obtenidos Cromatografía HPLC


Degradar un conjunto de microcontaminantes orgánicos

sintéticos seleccionados, mediante la aplicación de la tecnología de MBR, y cuando sea necesario, la

nanofiltración.

Microcontaminantes emergentes 3

•  Tensioactivos (aniónicos y no aniónicos)

• Disruptores endocrinos (alquilfenoles, ftalatos, tensioactivos no iónicos y hormonas)

1. Realizar muestreos en distintas plantas y determinar las concentraciones típicas de microontaminantes emergentes en aguas residuales domésticas.

2. Estudiar la degradación de estos contaminantes en el MBR piloto, a partir de la preparación de aguas sintéticas.

3. Estudiar su reducción en MBR piloto asociado a NF/OI

Tareas en ejecución

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