ES2564554T3 - Procedimiento para tratar agua y planta de tratamiento - Google Patents

Procedimiento para tratar agua y planta de tratamiento

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ES2564554T3
ES2564554T3 ES03075926.0T ES03075926T ES2564554T3 ES 2564554 T3 ES2564554 T3 ES 2564554T3 ES 03075926 T ES03075926 T ES 03075926T ES 2564554 T3 ES2564554 T3 ES 2564554T3
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Adrian Gebbet
Jörg Schwerdt
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

Procedimiento para tratar agua (4) en una planta de tratamiento (1), en particular agua residual en una planta de tratamiento depuradora, que tiene una cámara de reacción (2) en la que un material biodegradable (5) presente en el agua (4) es al menos parcialmente biodegradado por los microorganismos (17) y que tiene una cámara de separación (3) en la que el material biodegradable (5) y los microorganismos (17) son al menos parcialmente separados del agua (4), una corriente de agua (6) que contiene los microorganismos (17) y el material biodegradable (5) que fluye desde la cámara de reacción (2) a la cámara de separación (3), que se caracteriza porque una corriente de retorno (7) que contiene el material biodegradable (5) y los microorganismos (17) fluye desde la cámara de separación (3) a la cámara de reacción (2) y la corriente de retorno (7) se somete a un tratamiento en el cual, una porción de los microrganismos (17) situada en la tubería de retorno (7) es destruida por un biocida, en particular por ozono, formando microrganismos muertos, preajustándose la intensidad del tratamiento para preajustar al menos una velocidad de alimentación del grupo: -una primera velocidad de alimentación de los microrganismos vivos recirculados desde la cámara de separación (3) a la cámara de reacción (2), -una segunda velocidad de alimentación de los microrganismos (17) muertos recirculados desde la cámara de separación (3) a la cámara de reacción (2), -una tercera velocidad de alimentación del material biodegradable (5) recirculado desde la cámara de separación (3) a la cámara de reacción (2), al menos una velocidad de alimentación del grupo que consiste en la primera velocidad de alimentación y la segunda velocidad de alimentación preajustada por una porción de los microorganismos (17) situada en la corriente de retorno (7) que se destruye.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para tratar agua y planta de tratamiento
La invencion se refiere a un procedimiento para tratar agua en una planta de tratamiento, en particular el agua residual en una planta de tratamiento depuradora, y a una planta de tratamiento para tratar agua.
Es conocido el uso de filtros biologicos, sistemas de lecho fijo y procedimientos biologicos por membrana como un suplemento para disenos de plantas convencionales en la purificacion de aguas residuales industriales o domesticas. Los procedimientos biologicos se ven afectados en este caso al introducir sustancias, por ejemplo, oxlgeno o dioxido de carbono, en el agua residual.
Asl, el contenido de oxlgeno requerido para la actividad biologica se puede ajustar anadiendo oxlgeno puro y el pH requerido para la actividad biologica anadiendo dioxido de carbono. Una introduccion de ozono en combinacion con etapas de tratamiento biologico aerobico, se realiza para oxidar o descomponer sustancias poco degradables. El tratamiento de ozono se realiza generalmente aguas debajo de una purificacion biologica. En oxidaciones parciales, el ozono se adhiere a los constituyentes poco degradables que permanecen en el efluente y los convierte asl en susceptibles a una posterior purificacion biologica economica.
Ademas, es conocido el metodo por el cual se proporciona un deposito de reaccion y un deposito de decantacion en tratamientos de plantas depuradoras, en cuyo caso los materiales organicamente degradables son degradados por microorganismos en el deposito de decantacion y el material organico restante en el deposito de decantacion se separa del agua. En este caso, el material procedente del deposito de separacion separado del agua se hace recircular parcialmente de regreso al deposito de reaccion.
Una desventaja de este tratamiento es que el lodo decantado en el deposito de separacion no se puede hacer recircular completamente al deposito de reaccion, puesto que el deposito de reaccion esta biologicamente sobrecargado como resultado de la adicion de cantidades excesivas de lodo de depuracion concentrado, con lo cual puede ocurrir una transicion a anoxia y con lo cual los microorganismos que viven en el deposito de reaccion pueden morir.
Por este motivo, ha sido necesario desechar por separado de 10 a 20% del lodo de depuracion que se forma en el deposito de decantacion, lo que con frecuencia se considera como residuo especial. Desechar este lodo de depuracion produce altos costes que representan hasta el 30% de los costes operacionales de una planta de tratamiento depuradora.
En segundo lugar, es conocido el uso de ozono para tratar agua recirculada, por ejemplo, en sistemas de refrigeracion de estaciones electricas, con el fin de prevenir la formacion de limo en el agua como resultado de actividad biologica. El ozono se usa en la presente memoria como biocida, que no contribuye a la acumulacion de sales y suprime eficazmente la actividad biologica incluso en dosis relativamente bajas.
Los documentos de patente EP835845, DE19942184, US4370235, WO99/41205 y EP881195 describen procedimientos para tratar agua en una plata de tratamiento que tiene una camara de reaccion, seguidamente una camara de separacion y una corriente de retorno de la camara de separacion a la camara de reaccion, sometiendose dicha corriente de retorno a un tratamiento mediante ozono.
Es por lo tanto un objeto de la presente invencion, proporcionar un procedimiento para tratar agua y una planta de tratamiento con la que se puede tratar agua residual sucia de una manera economica, generandose lodo de depuracion organico en cantidades mucho mas bajas.
Este objeto se logra de acuerdo con la invencion, mediante un procedimiento para tratar agua con las caracterlsticas segun la reivindicacion 1 y mediante una planta de tratamiento para tratar agua con las caracterlsticas segun la reivindicacion 12.
Otras realizaciones y desarrollos ventajosos, cada uno de los cuales se pueden emplear de manera individual o se pueden combinar entre si segun se desee, son el objeto tratado en las respectivas reivindicaciones dependientes.
El procedimiento de la invencion para tratar agua en una planta de tratamiento, en particular agua residual, en una planta de tratamiento depuradora, que tiene una camara de reaccion en la que un material biodegradable presente en el agua, es al menos parcialmente biodegradado por microorganismos y que tiene una camara de separacion en la que el material biodegradable y los microorganismos se separan al menos parcialmente del agua, una corriente de agua que contiene microorganismos y material biodegradable que fluye desde la camara de reaccion a la camara de separacion, se caracteriza porque una corriente de retorno que contiene material biodegradable y una porcion de los microorganismos fluye desde la camara de separacion a la camara de reaccion, y la corriente de retorno se somete a un tratamiento cuya intensidad se fija previamente.
La funcion de la camara de reaccion es degradar el material biodegradable presente en el agua mediante microorganismos. Es este procedimiento, los microorganismos alimentados sobre el material biodegradable, se
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multiplican y descomponen u oxidan compuestos hidrocarbonados del material con la liberacion de dioxido de carbono, agua y nitrogeno.
Es ventajoso, si el agua que contiene material biodegradable y microorganismos se mantiene en constante agitacion en la camara de reaccion, para lograr un mezclamiento constante. Esta agitacion del agua asegura una actividad biologica particularmente buena de los microorganismos.
La funcion de la camara de separation es separar el agua del material organicamente degradable y de los microorganismos. Esta separacion se puede lograr, por ejemplo, mediante simple decantation de los microorganismos o del material en un deposito de decantacion. El agua esencialmente libre de microorganismos y del material se puede retirar de la camara de separacion y, si es apropiado, se somete a una etapa de purification posterior.
Los microorganismos separados y el material biodegradable se hacen recircular de vuelta a la camara de reaccion. En este caso, el material y microorganismos muertos sirven como nutriente para los microorganismos que viven en la camara de reaccion. Los microorganismos vivos retirados de la camara de separacion y anadidos a la camara de reaccion, contribuyen a la actividad biologica en la camara de reaccion. Sin embargo, se debe prestar atencion al hecho de que el suministro de alimento superabundante o muy escaso en la camara de reaccion y una excesiva o insuficiente poblacion de microorganismos, produce interferencias en el procedimiento biologico en el deposito de reaccion.
Para evitar la transition a la anoxia del agua en la camara de reaccion, es decir, lo que se denomina catastrofe de poblacion, segun la invention, la corriente de retorno que contiene material biodegradable y una portion de los microorganismos se somete a un tratamiento cuya intensidad se fija previamente. Es este tratamiento, se toma en cuenta al menos un factor de tres factores, es decir, la velocidad de alimentation del material organico recirculado, la velocidad de alimentacion de los microorganismos vivos y/o la velocidad de alimentacion de los microorganismos muertos. La velocidad de alimentacion se define como la cantidad que fluye en la camara de reaccion (en unidades, por ejemplo, partlculas, litros o kilos por perlodo de tiempo).
La experiencia muestra, por ejemplo, que una velocidad de alimentacion excesivamente alta de microorganismos vivos produce una subida pronunciada de la poblacion en el deposito de reaccion. El aumento sigue hasta agotar todo el suministro de alimento. La poblacion de microorganismos luego colapsa. Aunque como resultado se retira el material organico del agua, la poblacion de microorganismos es tan baja que, en el caso de proporcionar un flujo de agua residual de nueva aportacion que contenga material organico al deposito de reaccion, solo se producirla una degradation lenta del material organico debido a la baja poblacion.
Si, en cambio, la velocidad de alimentacion de los microorganismos vivos es muy baja, y mas microorganismos vivos se retiran de la camara de reaccion que los que se generan en la camara de reaccion, la poblacion de microorganismos en la camara de reaccion disminuye de tal manera que, de nuevo, una adicion tipo flujo de grandes cantidades de material organico no se puede procesar rapidamente.
En el caso de una excesiva velocidad de alimentacion de material organicamente degradable, produce a corto plazo un exceso de nutrientes seguido de una poblacion creciente excesivamente alta de microorganismos. Posteriormente, de nuevo, cabe esperar una catastrofe de poblacion, es decir, un colapso abrupto de la poblacion de microorganismos.
Si, en cambio, se alimenta una cantidad insuficiente de material organico al deposito de reaccion, la poblacion de microorganismos puede disminuir hasta un punto crltico debido a una deficiencia de nutrientes, si no hay suficiente cantidad de material organico en el agua residual.
Los microorganismos muertos o destruidos tambien han demostrado ser buenos nutrientes para los microorganismos vivos. Una alimentacion excesivamente alta de microorganismos muertos tambien puede producir un excesivo aumento de la poblacion y posterior catastrofe de poblacion.
Por lo general, al tratar la corriente de retorno influenciando en al menos una velocidad de alimentacion de la velocidad de grupo de alimentacion de microorganismos vivos, velocidad de alimentacion de los microorganismos muertos y velocidad de alimentacion del material organicamente degradable, se evitan fluctuaciones intensas en la capacidad de purificacion de la planta de tratamiento de agua. Al preajustar la intensidad y el tipo de tratamiento, se puede influir en la actividad biologica en el deposito de reaccion. En particular, se pueden de este modo evitar las catastrofes de poblacion o las fluctuaciones de poblacion excesivas.
En una realization del procedimiento de la invencion, el tratamiento preajusta una primera velocidad de alimentacion de los microorganismos alimentados a la camara de reaccion. Si la actividad biologica en el deposito de reaccion esta en el intervalo subcrltico, es decir, la poblacion de microorganismos es menor que el suministro de nutrientes, al preajustar la primera velocidad de alimentacion se influye directamente en el crecimiento de la poblacion.
En otra realizacion del procedimiento de la invencion, el tratamiento preajusta una segunda velocidad de alimentacion de los microorganismos muertos recirculados desde la camara de separacion a la camara de reaccion.
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Como resultado de la recirculacion de los microorganismos muertos, se refuerza particularmente un crecimiento de la poblacion de microorganismos en la camara de reaccion, puesto que los microorganismos muertos son nutrientes particularmente buenos para los microorganismos vivos. La alimentacion puede estimular el crecimiento, en particular, en el caso de tamanos de poblacion pequenos.
En otra realization del procedimiento de la invention, se preajusta una tercera velocidad de alimentacion del material recirculado a la camara de reaccion. El suministro de nutrientes en el espacio de reaccion se determina conjuntamente a traves de la tercera velocidad de alimentacion. Si, por ejemplo, un agua residual rica en material organico esta ausente durante un corto intervalo de tiempo, una alimentacion de dimensiones apropiadas de material organico procedente de la camara de separation puede compensar el deficit de nutrientes en la camara de reaccion. Como resultado, se evita una catastrofe de poblacion en la camara de reaccion, y mediante lo cual que se logra uniformar la actividad biologica en el tiempo y nivelar las fluctuaciones de poblacion.
Con el fin de preajustar al menos una velocidad de alimentacion de la primera velocidad de alimentacion y de la segunda velocidad de alimentacion de grupo, se destruye ventajosamente una portion de los microorganismos presentes en la corriente de retorno. Al destruir los microorganismos vivos, se puede influir en la relation de microorganismos vivos a microorganismos muertos. Dependiendo del suministro de nutrientes y tamano de la poblacion de microorganismos en el deposito de reaccion, una cierta relacion de microorganismos vivos a microorganismos muertos en el deposito de reaccion produce un aumento o disminucion de la poblacion.
Por ejemplo, una baja relacion, es decir, una alimentacion de muchos microorganismos muertos a la camara de reaccion con una actividad biologica en el intervalo crltico, es decir, cuando la relacion de la poblacion a suministro de alimento en el deposito de reaccion esta justo en equilibrio, produce un aumento de la poblacion. Aunque una alta relacion, es decir, una alimentacion de muchos microorganismos pero pocos microorganismos muertos, aumenta la poblacion en la camara de reaccion a corto plazo, la poblacion luego colapsa debido al bajo suministro de nutrientes.
Ventajosamente, una porcion de los microorganismos presente en la corriente de retorno se destruye mediante un biocida, en particular mediante ozono. La ventaja del ozono es que el ozono, despues del fluor, es el agente oxidante mas fuerte, pero reacciona para formar productos de oxidation comparativamente no problematicos y oxlgeno. El oxlgeno se requiere de todas formas en la reaccion en la camara de reaccion. Ademas, no se produce ninguna acumulacion de sales en las aguas tratadas como resultado de la oxidacion con ozono.
Aunque el ozono no se puede almacenar, se puede producir in situ a partir de oxlgeno en generadores de ozono. Para aplicaciones industriales, se pueden lograr concentraciones de ozono de 10 a 14% en peso con un consumo de energla inferior a 10 kWh/kg de ozono.
Ventajosamente, la velocidad de retirada de los microorganismos retirados de la camara de reaccion y alimentados a la camara de separacion, es mayor en promedio en el tiempo que la velocidad de reproduction de los microorganismos en la camara de reaccion. Como resultado mas microorganismos son retirados de la camara de reaccion que los generados como microorganismos mediante division celular. Mediante una apropiada adicion de microorganismos en la corriente de retorno, es decir, mediante una apropiada primera velocidad de alimentacion, se puede mantener en cierto nivel la poblacion en la camara de reaccion de una manera controlada. Una retirada de microorganismos suficientemente alta evita poblacion fluctuaciones de poblacion incontrolables en la camara de reaccion con antelacion.
Ventajosamente, se controla al menos una velocidad de alimentacion de la primera velocidad de alimentacion, segunda velocidad de alimentacion y tercera velocidad de alimentacion de grupo, en funcion de la concentration de los microorganismos situados en la camara de reaccion. A traves del control, se puede controlar la poblacion en la camara de reaccion.
El parametro de control usado puede ser o bien la primera velocidad de alimentacion, es decir, la cantidad de microorganismos vivos que se incorporan por unidad de tiempo a la camara de reaccion, o bien la cantidad de nutrientes en forma de microorganismos muertos, es decir, como segunda velocidad de alimentacion, o bien en forma de material biodegradable, es decir, como tercera velocidad de alimentacion. Con especial preferencia, se preajustan una pluralidad de velocidades de alimentacion y se usan para el control en funcion del tamano de la poblacion de microorganismos en el deposito de reaccion y del suministro de nutrientes en el deposito de reaccion.
Es ventajoso que la concentracion de ozono en la corriente de retorno en un punto de alimentacion sea entre 20 y 60 g/l, en particular entre 30 y 50 g/l, preferiblemente entre 40 y 44 g/l. Estos valores se refieren en particular a corrientes de retorno en plantas de tratamiento depuradoras que tienen las concentraciones de material habituales para plantas de tratamiento de aguas residuales. Dependiendo de la eficacia de la camara de separacion y de la concentracion de material lograda, la concentracion de ozono sera correspondientemente mayor o menor.
La experiencia ha demostrado que, dependiendo de la concentracion del material organicamente degradable en el agua, se debe de destruir entre 5 y 30%, en particular entre 10 y 20%, de los microorganismos retirados de la camara de separacion y alimentados a la camara de reaccion. Con esta relacion se logra una poblacion particularmente estable en el deposito de reaccion. Mas ventajosamente, los microorganismos predominantemente
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de baja biologica actividad son destruidos por el biocida y los microorganismos con una fuerte actividad biologica se dejan vivos.
El caudal volumetrico del agua a tratar alimentado a la camara de reaccion es de una magnitud tal, que el agua en la camara de reaccion se intercambia en el curso de 2 a 6 dlas, en particular en el curso de 3 a 5 dlas. Como resultado de estos caudales, se logra un flujo suficientemente alto con una accion de clarificacion suficientemente buena. La capacidad habitual de la camara de reaccion es de al menos 3.000 m3, en particular de al menos 5.000 m3, preferiblemente de al menos 7.000 m3.
Para aumentar la actividad biologica, las estructuras organicas presentes en la corriente de retorno se fragmentan mecanica o qulmicamente. Se realiza una fragmentacion mecanica que altera las estructuras organicas. La adicion de agentes oxidantes rompe qulmicamente las estructuras organicas y debilita las paredes celulares. La fragmentacion potencia la actividad biologica en el deposito de reaccion.
Para potenciar aun mas la actividad biologica, la corriente de retorno se conduce en un circuito abierto. El circuito abierto aumenta el tiempo de residencia y la destruccion las estructuras celulares. Abierto, en este contexto, significa que se hace circular solo una porcion del agua que contiene material organico y microorganismos. El circuito abierto se logra a traves de una tuberla adicional, la cual se conecta por ambos extremos a una tuberla de retorno para la corriente de retorno. En este caso, se prefiere que el tamano del circuito sea al menos dos veces, en particular al menos tres veces, preferiblemente cuatro veces superior a la corriente de retorno. El circuito aumenta el tiempo de residencia de la corriente de retorno en la tuberla de retorno y se fragmentan las estructuras de grupo. Como resultado, es posible disolver la cantidad total de agente oxidante en el medio.
Ventajosamente, en el deposito de reaccion, el contenido de material organico en el agua se mantiene en 3 a 5 g/l, en particular se controla en 3 a 5 g/l. Esta concentration de material organico logra una actividad biologica particularmente eficaz y estable en el deposito de reaccion.
En la camara de separation, ventajosamente, el contenido de material organico en el agua se controla en 6 a 20 g/l promediado en el espacio. Es ventajoso que la concentracion de ozono sea tal como para mantener vivos los microorganismos vitales en la corriente de retorno y que mueran los microorganismos debiles.
En una realization especial de la invention, la camara de separacion usada es un deposito de decantation. Tambien, es conveniente el uso de los sistemas de membranas para separar el lodo del agua en la camara de separacion. Usando un deposito de decantacion, el material organico y los microorganismos se separan del agua de una manera simple y economica.
La planta de tratamiento de la invencion para tratar agua, en particular una planta de tratamiento depuradora para aguas residuales, que tiene una camara de reaccion para la biodegradation de material biodegradable mediante microorganismos y una camara de separacion para al menos la separacion parcial del material biodegradable y microorganismos del agua, la camara de reaccion y la camara de separacion que se conecta a traves de una tuberla de alimentation para agua que contiene microorganismos y material biodegradable , y una tuberla de retorno para el material degradable y microorganismos, se caracteriza por tener un dispositivo de tratamiento para tratar una corriente de retorno desde la camara de separacion a la camara de reaccion.
A traves de una tuberla de alimentacion para agua que contiene microorganismos y material biodegradable, comenzando desde la camara de reaccion a la camara de separacion, se retiran agua y microorganismos y material organicamente degradable desde la camara de reaccion y se alimentan a la camara de separacion. La tuberla de retorno retira de la camara de separacion agua enriquecida con microorganismos y material biodegradable, y alimenta esto a la camara de reaccion. El dispositivo de tratamiento trata la corriente de retorno y de este modo se influye en el crecimiento o tamano de la poblacion de microorganismos en la camara de reaccion.
En una realizacion de la invencion, el dispositivo de tratamiento tiene un dispositivo de medicion para preajustar una primera velocidad de alimentacion de los microorganismos retirados de la camara de separacion y alimentados a la camara de reaccion. El dispositivo de medicion determina as! la primera velocidad de alimentacion. El modo de funcionamiento de los dispositivos de medicion puede ser, o bien mediante la separacion flsica de los microorganismos presentes en la corriente de retorno, o bien mediante la destruccion qulmica de los microorganismos, o bien mediante la inoculation biologica con cepas adecuadas de microorganismos.
En otra realizacion de la invencion, el dispositivo de tratamiento tiene un dispositivo de medicion para preajustar una segunda velocidad de alimentacion de los microorganismos muertos alimentados a la camara de reaccion. Segun los dispositivos de medicion para preajustar la primera velocidad de alimentacion, se puede preajustar la segunda velocidad de alimentacion de diversas maneras.
En otra realizacion de la invencion, el dispositivo de tratamiento tiene un dispositivo de medicion para preajustar una tercera velocidad de alimentacion del material retirado de la camara de separacion y alimentado a la camara de reaccion. A traves de este dispositivo de medicion, se determino la alimentacion de nutrientes a la camara de reaccion.
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Ventajosamente, el dispositivo de medicion comprende un punto de alimentacion para un biocida en la tuberla de retorno. Un biocida adecuado es, por ejemplo, ozono. Alternativamente, el biocida usado es otra cepa bacteriologica que afecta los microorganismos en al deposito de reaccion.
Ventajosamente, el punto de alimentacion comprende una bomba de vaclo. Usando la bomba de vaclo, se puede introducir gases de una manera simple, por ejemplo, ozono o dioxido de carbono, en la corriente de retorno.
En una realizacion ventajosa de la planta de tratamiento de la invention, el dispositivo de medicion comprende un sensor para determinar al menos una concentration a partir de la concentration de grupo de los microorganismos vivos situados en la camara de reaccion, la concentracion de los microorganismos muertos situados en la camara de reaccion y la concentracion del material organicamente degradable situado en la camara de reaccion. Usando el sensor y el dispositivo de medicion, se controla la poblacion de microorganismos en la camara de reaccion. El sensor contribuye a monitorizar la actividad biologica en la camara de reaccion.
En una realizacion especial de la invencion, al menos una tuberla adicional se conecta a traves de ambos de sus extremos a la tuberla de retorno. La tuberla adicional genera un circuito abierto en la tuberla de retorno mediante la cual se pueden destruir las estructuras de grupo en la corriente de retorno. Una bomba en la tuberla adicional contribuye a mantener el circuito.
Ventajosamente, la camara de separation es un deposito de decantation. Es ventajoso que la camara de separation tenga un sistema de membrana para separar lodo y agua.
Para fragmentar las estructuras de grupo y potenciar la actividad biologica en la camara de reaccion, se proporciona un fragmentador mecanico en la tuberla de retorno. Al fragmentar el material biodegradable se logra una superficie especlfica mayor y da lugar a una degradation mas rapida del material biologico.
La capacidad de la camara de reaccion es ventajosamente de al menos 1.000 m3, en particular de al menos 6.000 m3.
A continuation, se explicaran otras ventajas y realizaciones con referencia a los dibujos.
La figura muestra diagramaticamente una planta de tratamiento 1, para tratar agua 4, que tiene una camara de reaccion 2 y una camara de separacion 3. El agua a tratar se alimenta a traves de una entrada de agua residual 19, a la camara de reaccion 2. En la camara de reaccion 2, el agua 4, que contiene el material biodegradable 5, se mezcla junto con los microorganismos 17, que se alimentan del material biodegradable 5 y lo descomponen.
La camara de reaccion 2, se conecta a traves de una tuberla de alimentacion 9, a la camara de separacion 3. Una portion de agua 4, que contiene material biodegradable 5 y microorganismos 17, se alimenta a traves de una tuberla de alimentacion 9, como la corriente de agua 6, a la camara de separacion 3. En la camara de separacion 3, el agua 4, se separa del material organico 5 y de los microorganismos 17. El material 5 y los microorganismos 17, se asientan como lodo de depuration en el fondo de la camara de separacion 13. Asl, el agua 4 libre esencialmente del material 5 y microorganismos 17 se retira a traves de una salida de agua limpia 20.
El material 5, que se asienta en la camara de separacion 3, se hace recircular como corriente de retorno 7, junto con el agua restante y los microorganismos 17, en una tuberla de retorno 10, despues de un tratamiento mediante un dispositivo de tratamiento 22, a la camara de reaccion 2. Por esto el material biodegradable 5 y los microorganismos 17 se fragmentan mediante un fragmentador 16 y seguidamente se incorpora la corriente de retorno 7 con ozono en un punto de alimentacion 12.
En la tuberla de retorno 10, se proporciona una bomba 14 para transportar la corriente de retorno 7. Para mas fragmentation del material organico 5, esta presente una tuberla de mezclamiento 23, en la que se hace circular el agua 4, que contiene material organicamente degradable 5 y los microorganismos 17. Este mezclamiento adicional lleva a mas fragmentacion de las estructuras de grupo.
La corriente de retorno 7, se incorpora en un punto de alimentacion 12 con ozono, cuya adicion se determina mediante una unidad de control 15, en funcion de la densidad de los microorganismos 17, en la camara de reaccion 2, medida por un sensor 18. El sensor 18, la unidad de control 15 y el punto de alimentacion 12, forman en su conjunto un dispositivo de medicion 11, mediante el cual se pueden preajustar una primera velocidad de alimentacion de microorganismos vivos que se incorporan al deposito de reaccion 2. El preajuste adecuado de la intensidad de tratamiento de la corriente de retorno 7, significa que una mayorla del lodo de depuracion que se forma en el espacio de separacion 3, es eliminado por los microorganismos 17, en forma de material biodegradable 5, o en forma de microorganismos 17. Los costes operacionales de una planta de tratamiento depuradora son menores, debido a que se produce una menor cantidad de desperdicio especial a desechar.
Una tuberla adicional 13, que contiene una bomba 24, asegura un posterior circuito 8, que logra un mezclamiento particularmente bueno del agua 4, con el ozono y una fragmentacion de las estructuras celulares restantes. Mediante la salida de lodo residual 21, se retira el lodo residual de la camara de separacion 3 y de la tuberla de retorno 10.
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La tuberla de retorno 10, para la corriente de retorno 7; la salida de lodo residual 21; la bomba 14; el fragmentador 16; la tuberla de mezclamiento 23; la tuberla adicional 13, para el circuito abierto 8, que contiene la bomba 24; el dispositivo de medicion 11, que comprende el sensor 18, la unidad de control 15 y el punto de alimentacion 12, forman en su conjunto el dispositivo de tratamiento 22.
El control de bucle abierto o cerrado de la interaccion de los componentes individuales determina la intensidad del tratamiento de la corriente de retorno 7. Se logra una poblacion equilibrada en la camara de reaccion 2, la cual es uniforme en el tiempo y no sujeta a grandes fluctuaciones.
El procedimiento de la invencion para tratar agua 4, en una planta de tratamiento 1, en particular agua residual en una planta de tratamiento depuradora, que tiene una camara de reaccion 2, en la que un material biodegradable presente en el agua 4, es al menos parcialmente biodegradado por los microorganismos 17 y una camara de separacion 3, en la que el material biodegradable 5 y los microorganismos 17, son al menos parcialmente separados del agua 4, una corriente de agua 6 que contiene microorganismos 17 y material biodegradable 5, que fluye desde la camara de reaccion 2, a la camara de separacion 3, se caracteriza porque una corriente de retorno 7, que contiene material biodegradable 5 y una porcion de los microorganismos 17, fluye desde la camara de separacion 3, a la camara de reaccion 2 y la corriente de retorno 7, se somete a un tratamiento cuya intensidad es prefijada.
El procedimiento de la invencion y la planta de tratamiento de la invencion para llevar a cabo el procedimiento de la invencion, se distinguen por una disminucion del lodo de depuracion producido y proporcionar un procedimiento particularmente economico para tratar agua.
Lista de designaciones
1 Planta de tratamiento
2 Camara de reaccion
3 Camara de separacion
4 Agua
5 Material
6 Corriente de agua
7 Corriente de retorno
8 Circuito
9 Tuberla de alimentacion
10 Tuberla de retorno
11 Medios de medicion
12 Punto de alimentacion
13 Tuberla adicional
14 Bomba
15 Unidad de control
16 Fragmentador
17 Microorganismos
18 Sensor
19 Entrada de agua residual
20 Salida de agua limpia
21 Salida de lodo residual
22 Dispositivo de tratamiento
23 Tuberla de mezclamiento
24 Bomba

Claims (19)

  1. 5
    10
    15
    20
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    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para tratar agua (4) en una planta de tratamiento (1), en particular agua residual en una planta de tratamiento depuradora, que tiene una camara de reaccion (2) en la que un material biodegradable (5) presente en el agua (4) es al menos parcialmente biodegradado por los microorganismos (17) y que tiene una camara de separacion (3) en la que el material biodegradable (5) y los microorganismos (17) son al menos parcialmente separados del agua (4), una corriente de agua (6) que contiene los microorganismos (17) y el material biodegradable (5) que fluye desde la camara de reaccion (2) a la camara de separacion (3),
    que se caracteriza porque una corriente de retorno (7) que contiene el material biodegradable (5) y
    los microorganismos (17) fluye desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2) y la corriente de retorno (7) se somete a un tratamiento en el cual, una porcion de los microrganismos (17) situada en la tuberla de retorno (7) es destruida por un biocida, en particular por ozono, formando microrganismos muertos, preajustandose la intensidad del tratamiento para preajustar al menos una velocidad de alimentacion del grupo:
    -una primera velocidad de alimentacion de los microrganismos vivos recirculados desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    -una segunda velocidad de alimentacion de los microrganismos (17) muertos recirculados desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    -una tercera velocidad de alimentacion del material biodegradable (5) recirculado desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    al menos una velocidad de alimentacion del grupo que consiste en la primera velocidad de alimentacion y la segunda velocidad de alimentacion preajustada por una porcion de los microorganismos (17) situada en la corriente de retorno (7) que se destruye.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, que se caracteriza porque al menos una velocidad de alimentacion del grupo que consiste en la primera velocidad de alimentacion, la segunda velocidad de alimentacion y la tercera velocidad de alimentacion, se controla en funcion de la concentracion de los microorganismos vivos (17) situados en la camara de reaccion (2).
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la concentracion de ozono en la corriente de retorno (7) en un punto de alimentacion (12) esta entre 20 y 60 g/l, en particular entre 30 y 50 g/l, preferiblemente entre 40 y 44 g/l.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque entre 5 y 30%, en particular entre 10 y 20%, de los microorganismos (17) retirados de la camara de separacion (3) y alimentados a la camara de reaccion (2) son destruidos.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque un caudal volumetrico del agua (4) a tratar se alimenta a la camara de reaccion (2) en una magnitud tal, que el agua (4) en la camara de reaccion (2) se intercambia en el curso de 2 a 6 dlas, en particular en el curso de 3 a 5 dlas.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la corriente de retorno es tal, que el agua (4) en la camara de reaccion (2) se intercambia en el curso de 0,5 a 4 dlas, en particular en el curso de 1 a 3 dlas.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque las estructuras de grupo y celulares presentes en la corriente de retorno (7) se fragmentan mecanica o qulmicamente.
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la corriente de retorno (7) se conduce a un circuito abierto (8) en el que se hace circular solo una porcion del agua que contiene el material biodegradable y los microrganismos, para aumentar el tiempo de residencia y destruir las estructuras celulares.
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque en el deposito de reaccion, el contenido de materia organica seca en el agua (4) se controla en 3 a 5 g/l.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque en la camara de separacion (3), el contenido de material biodegradable (5) en el agua (4) se controla en 6 a 20 g/l promediado en el espacio.
  11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la camara de separacion (3) usada es un deposito de decantacion y/o en la camara de separacion (3) se usa un sistema de membrana para separar el lodo y el agua.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
  12. 12. Planta de tratamiento (1) para tratar agua (4), en particular una planta de tratamiento depuradora para agua residual, que tiene
    -una camara de reaccion (2) para la biodegradacion del material biodegradable (5) mediante los microorganismos (17), y
    -una camara de separation (3) para al menos la separation parcial del material biodegradable (5) y los microorganismos (17) del agua (4),
    -la camara de reaccion (2) y la camara de separacion (3) que se conectan a traves de una tuberla de alimentation (9) para el agua (4) que contiene los microrganismos (17) y material biodegradable (5), y
    -una tuberla de retorno (10) para el material biodegradable (5) y los microorganismos (17),
    caracterizado por
    -un dispositivo de tratamiento (22) para tratar una corriente de retorno (7) desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2); el dispositivo de tratamiento (22) que tiene un dispositivo de medicion (11) para preajustar al menos una de las siguientes velocidades:
    -una primera velocidad de alimentacion de los microrganismos vivos recirculados desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    -una segunda velocidad de alimentacion de los microrganismos muertos (17) recirculados desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    -una tercera velocidad de alimentacion del material biodegradable (5) recirculado desde la camara de separacion (3) a la camara de reaccion (2),
    el dispositivo de medicion (11) que comprende un punto de alimentacion (12) para el biocida, en particular ozono, en la tuberla de retorno (10,7).
  13. 13. Planta de tratamiento (1) segun la reivindicacion 12, que se caracteriza porque el punto de alimentacion (12) comprende una bomba de vaclo.
  14. 14. Planta de tratamiento (1) segun las reivindicaciones 12 o 13, que se caracteriza porque el dispositivo de medicion (11) comprende un sensor (18) para determinar al menos una concentration del grupo que consiste en la concentration de los microrganismos vivos (17) presentes en la camara de reaccion (2), la concentracion de los microrganismos muertos presentes en la camara de reaccion (2) y la concentracion del material organicamente biodegradable (5) presente en la camara de reaccion (2).
  15. 15. Planta de tratamiento (1) segun las reivindicaciones 12 a 14, que se caracteriza porque al menos una tuberla adicional (13) se conecta a traves de ambos de sus extremos a la tuberla de retorno (10).
  16. 16. Planta de tratamiento (1) segun la reivindicacion 15, que se caracteriza porque una bomba (14) para generar un circuito (12) esta presente en la tuberla adicional (13).
  17. 17. Planta de tratamiento (1) segun una de las reivindicaciones 12 a 16, que se caracteriza porque la camara de separacion (3) es un deposito de decantation y/o la camara de separacion (3) tiene un sistema de membrana para separar el agua y el lodo.
  18. 18. Planta de tratamiento (1) segun una de las reivindicaciones 12 a 17, que se caracteriza porque se proporciona un fragmentador mecanico (16) en la tuberla de retorno (10).
  19. 19. Planta de tratamiento (1) segun una de las reivindicaciones 12 a 18, que se caracteriza porque la capacidad de la camara de reaccion (2) es de al menos1.000 m3, en particular de al menos 6.000 m3.
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