Ultrafor™AGUAS RESIDUALES URBANAS

DEPURACIÓN BIOLÓGICA MEDIANTE MEMBRANAS DE ULTRAFILTRACIÓN DE FIBRA HUECA

1

GARANTIZAR UN AGUA DE CALIDAD SUPERIOR A LAS NORMAS MÁS EXIGENTES

P-PPT-ER-006-ES-1004

Aguas Residuales Urbanas

ÍNDICE

� Los retos y la elección de las membranas en ARU

� La gama de los biorreactores de membranas

� Tecnologías de membranas : la elección de Degrémont

� Área de aplicación del Ultrafor™

� El proceso BRM

Ultrafor™

22

� El proceso BRM

� Características de las membranas GE, componentes del Ultrafor™

� Principio de funcionamiento

� Principio de dimensionamiento

� Las ventajas del Ultrafor™

� Ejemplo de realización: La Morée (93), Francia

� Ejemplo de realización: Mediouna, Marruecos

Aguas Residuales Urbanas

LOS RETOS DEL TRATAMIENTO DE LAS ARU

Normas de vertido cada vez más estrictas• Seguridad sanitaria (normas aguas de baño)• Protección del medio natural (Directiva marco europea)

Protección de los recursos de agua • Reutilización (regadios, etc.)

Fangos• Gestión y destino de los fangos

Ultrafor™

33

• Gestión y destino de los fangos

Condicionantes particulares• Restricciones del emplazamiento ,• Restricciones de rehabilitación,• Restricciones de explotación,• …

LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU (1/3)

Cl2

Decantación primaria

ClarificadorReactorbiológico

Filtro de arena

Desinfección

UF

PRETRATAMIENTO

44

PRETRATAMIENTO

Reactor biológico y filtración con membranas

LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU(2/3)

SEPARACIÓN DINÁMICA BARRERA FÍSICA

55

« fugas » de MES

Riesgo de desnitrificación en el clarificador

Control de la filtración y de la calidad del

vertido de MES

Aguas Residuales Urbanas

LA ELECCIÓN DE LAS MEMBRANAS EN ARU(3/3)

Diseño compacto: • Para un mismo objetivo de calidad del agua, las membranas

permiten reemplazar numerosas etapas del tratamiento convencional.

La integración:

• arquitectónica

Ultragreen™

66

Los resultados:

• Las membranas constituyen una barrera física, la calidad del agua es constante y, por tanto, independiente de las variaciones de carga hidráulica.

Aguas Residuales Urbanas

LA GAMA DE LOS BIORREACTORES DE MEMBRANAS (BRM) PARA EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES SE COMPONE DE DOS MODELOS A FIN DE RESPONDER A LAS EXIGENCIAS DE TODOS LOS CLIENTES

LA GAMA DE LOS BIORREACTORES DE MEMBRANAS

Ultrafor™

Especificidad proceso

Aplicación preferencial

GAMA DE BRM

Tamaño instalación

Modelos Concentración max de fangos recomendada en el tanque de membranas

Fabricante membranas

77

Para dar respuesta al mercado y a las exigencias específicas de los Pliegos de Condiciones, Degrémont propone 2 tecnologías de membranas complementarias :

Ultrafor™Ultragreen™

Membranas planas

0 a 100 000 HE0 a 20 000 m3/d

15 g/l

instalación tanque de membranas

Ultragreen™

Fibra huecaFiltración Out /In

Sin límiteUltrafor™ 10 g/l

TORAY

GE

TECNOLOGÍAS : LA ELECCIÓN DEGREMONT

FIBRAS HUECAS

Densidad de membranas

Retrolavado

Flujo dependiente de la concentración

Costo energético de las membranas Concentración máxima de

Costo energético de las membranas (altas concentraciones)

Implantación (grandes instalaciones)

88

PLACAS

Costo energético de las membranas (bajas concentraciones)

Flexibilidad (pequeñas plantas)Simplicidad

Menores exigencias de pretratamiento

Concentración máxima de fangos en las membranas

�2 tecnologías complementarias en la

gama de la ultrafiltración

EL ÁREA DE APLICACIÓN DEL Ultrafor™

EL Ultrafor™ es apropiado para el tratamiento de las ARU y las ARI.

Permite obtener una calidad de efluente que cumple con las normas devertido más exigentes o que puede ser valorizado para su reutilización.

Vertido

99

Pretratamiento

Agua bruta Désinfection

Desinfección UV

Vertido entorno natural

OI

Osmosis Inversa

+-+

-

+-+

-

Electrodiálisis

Biorreactores de membranas

Ultrafor™

Reutilización

Vertido

Aguas Residuales Urbanas

EL PROCESO BRM

EL PROCESO BRM COMBINA LA DEPURACIÓNBIOLÓGICA POR FANGOS ACTIVADOS CON LACLARIFICACIÓN POR MEMBRANAS DEULTRAFILTRACIÓN

Ultrafor™

Tamizado finoDepuración biológica Ultrafiltración

1010

Ultrafor™ utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca utiliza membranas de fibra hueca GE ZW500.

Aguatratada

Aguas Residuales Urbanas

Membrana de ultrafiltración(0,035 µm),

Membrana de fibra hueca de estructura

Superficie de la membrana vista a

través de microscópio electrónico

CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMBRANAS GE

Ultrafor™

1111

Membrana GE

reforzada,

Material : PVDF (Polyvinylidene Fluoride, polímero de las membranas sumergidas),

Probada longevidad de la membrana en numerosas plantas de aguas residuales urbanas.

Aguas Residuales Urbanas

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (1/3)

Ultrafor™

Agua BrutaAgua tratada

Tamizado Fangos activados Ultrafiltración

1212

Retención de sólidos

Depuración biológica dimensionada en función de los objetivos de tratamiento:

• Eliminación de contaminación carbonada y nitrificación,

• Desnitrificación,• Desfosfatación

Clarificación por membranas del líquido mixto:

• La filtración se efectúa por aspiración (por gravedad o por bombeo) a través de la membrana.

Pretratamiento y/o tratamiento

primario (si fuera necesario)

Tratamiento de fangos

Aguas Residuales Urbanas

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (2/3)

Ultrafor™

Agua

Agua tratada

Reactor biológico

Membranas sumergidas

1313

Filtración por

succión

Aguatratada

Bomba de succión y

retrolavado

Almacenamiento para

retrolavado Fangos en exceso

Aeración membranas

Aguas Residuales Urbanas

1-AERACIÓN DE LAS MEMBRANASSecuencia continua

2-RETROLAVADO

PRINCIPIO DE FONCIONAMIENTO (3/3)

���� Una garantía contra la colmataciónUltrafor™

1414

3-LAVADO DE MANTENIMIENTOAutomáticamente 2 veces por semana

2-RETROLAVADOAutomáticamente cada 10 minutos

4-LAVADO DE REGENERACIÓN2 veces por año

PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO : EL PRETRATAMIENTO

Desbaste

Desarenado – Desengrasado

Capacidad tampón (aguas arriba o en el tratamiento biológico) :• Optimización del dimensionamiento de las

membranas

1515

Un tamizado fino:• Protección de las membranas• Fibra hueca : 0,8 mm

Aguas Residuales Urbanas

PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO: EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO

Dimensionado para la eliminación de carbono y para la nitrificación :• → Buena filtrabilidad del fango activado,• Tratamiento más avanzado si fuera necesario

(desnitrificación, desfosfatación biológica y fisico-química)

Reactor biológico :• Canal secuencial/ flujo pistón•

Ultrafor™

1616

• Canal secuencial/ flujo pistón• Anoxia en cabeza/ aeración secuencial

Concentración de fango activado (6 a 12 g/l) en el reactor biológico:• La posibilidad de una concentración elevada es el resultado

de un compromiso técnico-económico que depende de los objetivos y limitaciones del cliente.

Fangos activados

Aguas Residuales Urbanas

PRINCIPIOS DEL DIMENSIONAMIENTO:LA ULTRAFILTRACIÓN

El diseño de la instalación y el dimensionamiento de las membranas impactan en su periodo de vida

Los datos necesarios para su dimensionamiento :• Conocimiento de las condiciones hidráulicas

–Medio anual,–Máximo mensual (30 días),–Máximo semanal (7 días),–Máximo diario (24 horas),

Ultrafor™

1717

–Máximo diario (24 horas),–Punta horaria.

• La posibilidad de utilizar un depósito tampón para absorber las puntas permite optimizar el funcionamiento de las membranas

Ultrafiltración

LAS GARANTIAS DE TRATAMIENTO

CALIDAD DEL VERTIDO CON UNA SOLUCIÓN Ultrafor™

PARÁMETROSGARANTÍAS SOLICITADAS

LÍMITES DE CUANTIFICACIÓN

DQO< 50 mg/l

(depende de la DQO soluble refractaria del agua tratada)

30 mg/l

DBO < 10 mg/l 3 mg/l

MES < 3-5 mg/l < 3-5 mg/l

1818

Turbiedad 2 NTU 0.5 NTU

Nt 10mg/L, 15 mg/l

Desinfección Respeto normas aguas de baños

Huevos de helminto Retención total

Coliformes totales 500 / 100 ml

Coliformes fecales 100 /100 ml

Aguas Residuales Urbanas

LAS VENTAJAS DEL Ultrafor™

Efluente de calidad que aporta una solución a la problemática de :• Protección del medio natural y su biodiversidad & seguridad

sanitaria => Vertidos• Preservación de los recursos de agua potable =>

Reutilización del agua

Gran compacidad:•

Ultrafor™

1919

Gran compacidad:• Minimización de la superficie requerida, volumen de obra

civil reducido• Fácil implantación en el caso de ampliación de una planta en

rehabilitación.

Consumos energéticos optimizados :• Maximización de la transferencia de oxígeno en el

tratamiento biológico • Minimización de la aeración de las membranas

EJEMPLO DE REALIZACIÓNLA MORÉE (93), FRANCIA

CONTEXTO :

• Construcción de una planta de 320.000 HE

• Cliente : Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’agglomération Parisien (SIIAP)

DISEÑO:

• Línea de tratamiento : – Desbaste – Desarenador - Desengrasador– Pretratamiento– Decantación primaria sin reactivos– Ultrafor™

• Número de cassettes de

2020

• Puesta en marcha: 2012

Especificidades del proyecto :

–Restablecer el buen potencial ecológico de la masa de agua Morée-Croult

–Producir fangos compatibles con las diferentes soluciones de tratamiento.

–Realizar una planta « cero molestias"–Tener en cuenta la noción de coste

global–Contribuir al desarrollo sostenible

• Número de cassettes de ultrafiltración: 64

EJEMPLO DE REALIZACIÓN:MEDIOUNA, MARRUECOS

CONTEXTO :

• Construcción de una planta de 40.000 HE

• Cliente : LYDEC para la municipalidad de Médiouna

• Puesta en marcha: inicio 2012

DISEÑO :

• Línea de tratamiento: – Desbaste 6/10mm– Desarenador - desengrasador– Tamizado (1 mm)– Ultrafor™

• Número de cassettes de ultrafiltración:4x2

• Superficie de membranas: 7.330 m2

2121

Especificidades del proyecto :

En el marco de su política de desarrollo sostenible y de preservación de los recursos, el cliente deseaba :

– que la EDAR pueda ser un verdadero escaparate (1ª planta de este género en África del Norte)– poder reutilizar el agua de la salida del Ultrafor™ directamente para agricultura.

• Superficie de membranas: 7.330 m2