Depuración para principiantes VI-2: Datos de diseño de la línea de fangos. Balance de masas

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Sobre el blog

Jorge Chamorro
Ingeniero especialista en tratamiento y depuración de aguas y en desalación.
  • Depuración principiantes VI-2: Datos diseño línea fangos. Balance masas

Una estación depuradora de aguas residuales (EDAR) es una fábrica de biosólidos.

En consecuencia, el diseño de la línea de fangos es la más importante de todas. De nada sirve diseñar una línea de agua perfecta si, luego, la línea de fangos no tiene capacidad para procesar los fangos generados en la misma.

Es recomendable seguir los siguientes pasos:

  1. Calcular las producciones de fangos de los procesos de la línea de agua
  2. Determinar las producciones adoptadas para el diseño de la línea de fangos.

Primero: Calcular las producciones de fangos de los procesos de la línea de agua

Para el cálculo de la línea de fangos, que empezaremos a desarrollar, en los próximos blogs, supondremos que la línea de agua está formada por los siguientes procesos:

  • Decantadores de tormentas
  • Tratamiento primario convencional: decantación
  • Tratamiento secundario por fangos activos con nitrificación y desnitrificación

Recordemos los datos de datos de entrada de agua bruta:

La producción de fangos primarios es de:

La producción de fangos biológicos es de:

En este caso concreto, tendremos en cuenta los fangos pluviales:

Segundo: Determinar las producciones de fangos

Adoptaremos como coeficiente de mayoración, para la producción de fangos primarios y biológicos el valor 1,15.

La producción de fangos primarios adoptada será:

La producción de fangos biológicos adoptada será:

Tercero: Balance de masas

Aprovechando el tema tratado, expongo, a continuación, un balance de masas suponiendo estabilización anaerobia y aerobia.

El balance de masas realizado no ha tenido en cuenta que en los procesos de concentración (espesamiento y deshidratación) se pierde, a través de los escurridos, parte de la materia seca. Es, por tanto, una primera aproximación al comportamiento de la línea de fangos siempre del lado de la seguridad.

  • Espesamiento de fangos

Los fangos primarios son tamizados (por arrastrar residuos sólidos que pueden inhibir los procesos posteriores por colmatación de los depósitos) y, posteriormente espesados. La concentración de entrada es del 1 % y la de salida entre el 5 y el 7 %. Adoptamos el 5 %:

Como consecuencia del espesamiento, existe un caudal sobrenadante que se retornará a cabecera de la planta:

Los fangos secundarios también son espesados. La concentración de entrada es del 2* MLSS y la de salida entre el 3 y el 4 %. Adoptamos el 3,5 %:

El sobrenadante del espesamiento de los fangos biológicos también se retorna a cabecera de la planta:

  • Mezcla de fangos

Los fangos espesados se mezclan previamente a su envió a estabilización. En consecuencia, los caudales y la materia seca es la suma de ambas corrientes y lo que cambia es la concentración de la mezcla:

  • Estabilización de fangos

Mediante la estabilización de fangos se reduce la materia volátil de los fangos mixtos. Dado que el caudal de entrada es el mismo que el de salida, lo que cambia es la concentración final:

La estabilización anaerobia transforma la materia orgánica eliminada en biogás:

Por el contrario, la estabilización aerobia necesita aporte de energía para reducir la materia volátil:

Secado mecánico de fangos

Mediante el secado mecánico de fangos se aumenta la concentración de los fangos estabilizados:

Existe, como consecuencia del aumento de la concentración de la MS que se produce en el secado, un caudal sobrenadante que se retornará a cabecera de la planta:

  • Resumen balance de masas con estabilización anaerobia

  • Resumen balance de masas con estabilización aerobia

NOTA FINAL: Las imágenes que presentan este blog son gentileza de fabricantes de equipos. En ningún momento suponen un aval o conformidad con lo recogido en el blog, que es de total responsabilidad del autor del mismo

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