Estudio de aplicaciónde Biorreactores de Membrana (MBR)en ...
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CTM2013-‐46669-‐R: PROYECTO TRACE TRATAMIENTOS COMBINADOS PARA LA
DEGRADACIÓN Y ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES EMERGENTES EN AGUAS
II REUNIÓN RED TRAGUANET Alcalá de Henares, 16 de marzo de 2016
TRATAMIENTOS COMBINADOS PARA LA DEGRADACIÓN Y ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES EMERGENTES EN AGUAS (TRACE)
InsAtuto Universitario del Agua y las Ciencias Ambientales. University InsAtute of Water and Environmental Sciences
Ponente: María José Moya Llamas. InvesAgador I.U.A.C.A
[email protected] [email protected]
hZp://iuaca.ua.es/
• INTRODUCCIÓN • OBJETIVOS • METODOLOGÍA • ESTADO ACTUAL DEL PROYECTO.
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OBJETIVOS METODOLOGÍA
Convocatoria de ayudas a los proyectos de I+D+i “RETOS INVESTIGACIÓN”: programa orientado a los retos de la sociedad (2013)
CTM2013-‐46669-‐R: TRATAMIENTOS COMBINADOS PARA LA DEGRADACIÓN Y ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES EMERGENTES EN AGUAS (TRACE)
P r o g r a m a s E s t a t a l e s y S u b p r o g r a m a s d e l P L A N ESTATAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, TÉCNICA Y DE INNOVACIÓN (2013-2016)
ESTADO DEL PROYECTO
Retos abordados por el Proyecto TRACE: La eliminación y/o degradación mediante procesos combinados de contaminantes emergentes presentes en: - Aguas naturales (objetivos 1 a 3 del Proyecto) - Aguas residuales (objetivos 4 y 5)
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Convocatoria de ayudas a los proyectos de I+D+i “RETOS
INVESTIGACIÓN”: Programa orientado a los Retos de la Sociedad (2013)
OBJETIVOS METODOLOGÍA ESTADO DEL PROYECTO
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Convocatoria de ayudas a los proyectos de I+D+i “RETOS
INVESTIGACIÓN”: Programa orientado a los Retos de la Sociedad (2013)
InvesAgador Principal
D. Prats Rico
Personal InvesAgador UA
Joaquín Melgarejo Moreno
Nuria Boluda Botella Arturo Trapote Jaume Irene Sentana Gadea Pedro Varó Galvañ
PhD InvesAgador
Carmen Mª López OrAz
María José Moya Llamas
Mª de los Ángeles Bernal Romero del Hombre Bueno
Técnicos Laboratorio
Vicente Cases López Ana CrisAna
Marenez Cantos
Colaboradores otras universidades
Edgardo D. Vásquez Rodríguez
Univ. Técnológica Panamá
Mª Giulia Pacazocchi Univ. Ancona (Italia)
OBJETIVOS METODOLOGÍA ESTADO DEL PROYECTO
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T RA C
E
AGUAS NATURALES
OBJETIVO 1 Presencia de Ecs en aguas superficiales y subterráneas
Monitorización y toma muestras cauces, embalses, pozos
Puesta a punto de técnicas analíAcas determinación ECs
OBJETIVO 2 Estudio de procesos de transporte, adsorción y reacción de ECs.
Ensayos columna rellena con diferentes medios porosos naturales
Modelización y determinación adsorción condiciones dinámicas.
Ídem con carbón acAvo.
OBJETIVO 3 Eliminación de ECs mediante NF y resinas de intercambio iónico.
NF90 y DESAL HL.
Ensayos con resinas magnéAcas MIEX COD y GOLD.
AGUAS RESIDUALES
OBJETIVO 4 Eficiencia eliminación/degradación ECs planta piloto combinada UASB-‐MBR y comparación con
MBR operando en paralelo.
Biomasa no soportada
Biomasa soportada (Anoxkarlness K1).
OBJETIVO 5 Eficiencia eliminación/degradación ECs planta
piloto MBR seguida de diferentes post-‐tratamientos.
Membranas. Nanofiltración. NF 270.
Membranas. Ósmosis Inversa. XLE-‐2521.
AOPs. Ozono
AOPs. UV
INTRODUCCIÓN METODOLOGÍA ESTADO DEL PROYECTO
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LISTADO DE ECs INCLUIDOS EN LA INVESTIGACIÓN:
FAMILIA COMPUESTO
ORGANOCLORADOS
Alacloro Lindano
Heptacloro Heptacloro hepóxido
a-‐endosulfan b-‐endosulfan
Dieldrin Endrin Isodrin o,p-‐DDD p,p-‐DDD Trifluralina Linurón
TRIAZINAS Simazina Atrazina
Terbutylazina
FÁRMACOS
Ibuprofeno Triclosán
Carbamazepina Diclofenaco
PARABENOS
Me\l parabeno E\l parabeno
Propil parabeno Bu\l parabeno
HORMONAS Estrona
17-‐a-‐e\nilestradiol 17-‐b-‐estradiol
SURFACTANTES 4-‐t-‐OP 4-‐OP
PLASTIFICANTE Bisfenol A
METODOLOGÍA ESTADO DEL PROYECTO INTRODUCCIÓN
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Ø DISPOSITIVO DE ANÁLISIS: CFIS (ConAnuous Flow IntegraAve Sampler) patentado por Labaqua:
ü Muestreador pasivo. ü Monitorización de las aguas de forma
con\nua. ü Sobware integrado (\empo de muestreo,
volumen muestreado, voltaje, etc.)
OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO INTRODUCCIÓN
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Ø Ensayos en columna y ensayos Bach para el estudio del transporte y adsorción de ECs en:
ü Medios porosos naturales saturados. ü Carbón ac\vo. ü Modelización (Acua-‐intrusion Transport
(parámetros hidrodinámicos) y PHREEQC(modelización transporte)
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø ENSAYOS NANOFILTRACIÓN ESCALA LABORATORIO: ü Módulos en confnuo. ü Módulos en disconfnuo (módulos Amicon®).
Ø MEMBRANAS NF : ü Model DOW FILMTEC NF90 ü Model DESAL HL
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø ENSAYOS RESINAS: ü Bach
Ø RESINAS MIEX UTILIZADAS: ü MIEX GOLD ü MIEX COD
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø PLANTA PILOTO UASB-‐MBR
ü Reactor anaerobio de manto de fangos de flujo ascendente combinado con biorreactor de membranas de fibra hueca de microfiltración.
ü Operando a diferentes ORL. ü Agua residual sinté\ca dopada con
ECs.
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø PLANTA PILOTO UASB-‐MBR
ü Dos fases de operación: • Biomasa aerobia no soportada • Biomasa soportada (mod. K1 de
AnoxKardnes ™). Filling ra\o= 35%.
ü Control producción y composición biogás.
Gránulos anaerobios
Biopelícula
0
20
40
60
80
100
ensayo 1 ensayo 2 ensayo 3
Compo
sición
(%)
Metano Dióxido de carbono Sulfuro de Hidrógeno Oxígeno
Nº Ensayo Metano Dióxido de
carbono Sulfuro de hidrógeno Oxígeno Nitrógeno
% % % % % 1 66,5 5 0,4099 4,5 24 2 71,2 6,8 0,4516 2,2 19,9 3 78,2 6 0,228 1,3 14,5
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø COMPARACIÓN CON PLANTA PILOTO MBR.
ü Membrana FH microfiltración. ü Agua residual sinté\ca dopada con Ecs.
Ø ANÁLISIS RESPIROMÉTRICO DE LOS FANGOS AEROBIOS.
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø AOPs: OZONO.
ü Tratamiento del permeado de MBR fibra hueca microfiltración.
ü Determinación de la dosis óp\ma ( c o n c e n t r a c i ó n y \ empo d e exposición).
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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Ø AOPs: UV.
ü L ámpa r a b a j a p r e s i ó n (λ=254±185).
ü Ensayo en con\nuo. ü Determinación \empo de
exposición.
INTRODUCCIÓN OBJETIVOS ESTADO DEL PROYECTO
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INTRODUCCIÓN OBJETIVOS METODOLOGÍA
El Proyecto se encuentra en un avanzado estado de ejecución, tanto en aguas naturales como residuales.
q Muestreos en pozos, cursos fluviales y embalses completados. Caracterización y determinación de ECs presentes realizada.
q Ensayos en columna con arena y suelo realizados, así como la modelización. En cuanto a los ensayos con carbón activo, se encuentran próximos a su finalización.
q En lo que a los tratamientos de NF en aguas naturales se refiere, se ha completado el objetivo así como la comparación de la eficiencia entre las membranas seleccionadas.
q En cuanto a las resinas de intercambio iónico, se ha realizado el objetivo con la resina MIEX GOLD, llevándose a cabo actualmente los ensayos con la resina MIEX COD.
q Puesta en marcha, estabilización y finalización de la etapa primera (biomasa no soportada) en el sistema combinado UASB-MBR. Los primeros resultados en cuanto a eliminación de ECs muestran una mejor eficiencia en la eliminación del sistema combinado frente al MBR individual. Actualmente se lleva a cabo la etapa con biomasa soportada. Pendientes de completar los análisis de ECs en los fangos para la realización del balance de eliminación.
q Alta producción de biogás a ORL alta, con una buena calidad del mismo.
q En relación con los post-tratamientos, todavía no se dispone de resultados definitivos. No obstante, los primeros análisis en cuanto a ozonización se refiere apuntan a que esta tecnología puede ser eficaz en la eliminación y/o degradación de los contaminantes más recalcitrantes.
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