CAS D’ÈXIT – REMODELACIÓ DELS FILTRES PERCOLADORS D’UNA EDAR MUNICIPAL
Durant els anys 2014 a 2016, s’ha realitzat una completa remodelació de l’EDAR QUINTA DA BOMBA a Almada-Seixal (sud de Lisboa-Portugal) per adaptar-la als cabdals presents i fins l’horitzó 2030 substituint el farciment mineral dels filtres percoladors pel farciment plàstic BIOFILL® fabricat per BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN S.L. (BIO-FIL), al mateix temps que es realitzaven obres de millora als altres processos de la planta. La descàrrega de les aigües es realitza en l’estuari del riu Tajo a Corroios.
L’any 2010 es va iniciar el disseny de remodelació de la planta. L’execució va començar el 2014.
Vista informatitzada de la planta remodelada.
REMODELACIÓ DE LA PLANTA
El projecte executiu de la remodelació va ser portat a terme per l’empresa ABB GROUP (Alexander Barbosa Borges), la qual va subcontractar a BIOLOGIA Y FILTRACIÓN S.L. (BIO-FIL) pel redisseny dels filtres percoladors i subministrament del farciment plàstic.
En aquest cas l’encàrrec va ser mantenir el disseny d’alta càrrega igual que el projecte actual, però amb un farciment plàstic d’alta eficàcia ja que en el projecte inicial el farciment era pedra.
L’operació va consistir a buidar el farciment mineral de cada un dels llits un després de l’altre, fer la reparació dels murs i fons dels dipòsits, instal·lar el nou farciment BIOFILL® TIPUS B i instal·lar nous distribuïdors d’aigua rotatius.
DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE
El projecte inicial EDAR Quinta da Bomba data de 1989, per a una població de 194.900 H.E, inclou una solució de tractament biològic per filtres percoladors d’alta càrrega i condicionament químic dels fangs per floculació amb polímers i posterior deshidratació mecànica. La solució va tenir en compte el limitat espai disponible i les condicions de l’entorn de treball, així com la minimització dels impactes ambientals, incloent les olors i sorolls.
L’estació depuradora de Quinta da Bomba tracta les aigües residuals de la població Almada i Seixal. Va entrar en funcionament el 1994, havent-se dissenyat el tractament biològic mitjançant filtres percoladors d’alta càrrega proveït d’un farciment mineral.
Durant la seva vida útil, l’EDAR Quinta da Bomba ha estat objecte de treballs d’optimització i millora permanent dels equips mecànics (sobrenedants de rebuig dels clarificadors primaris, equips de deshidratació de fangs, bombes submergibles). Al principi el pretractament tenia solament una reixa de desbast amb una llum de malla de 20 mm fins que el 2007 se li va afegir un tamís de fins de 3 mm. Els decantadors primaris estaven coberts i proveïts de desodorització mitjançant un rentat químic de l’aire extret.
La necessitat de poder tractar un cabal superior pel creixement de la població i per l’escassa eficiència que ofereix el farciment mineral instal·lat va plantejar la necessitat de substituir-lo per un farciment plàstic d’alta eficàcia.
El procés de tractament comprèn les següents operacions i processos unitaris:
Fase líquida
- Desbast de gruixuts
- Tamisat de 3mm
- Desarenat i sedimentació primària convencional
- Tractament biològic de filtre percolador
- Sedimentació secundària convencional
Fase sòlida
- Floculació dels fangs
- Deshidratació mecànica mitjançant filtres banda
Fase gas
- Tractament de les olors en zona de tractament primari mitjançant neteja de gasos amb reactius químics en dues etapes en sèrie
- Tractament de la zona de deshidratació de fangs amb filtre de carbó actiu
Els filtres percoladors imiten el que succeeix a la naturalesa al llarg del curs d’un riu.
En la depuració d’aigües residuals, els filtres percoladors han ocupat sempre una posició destacada. La seva aplicació ve de finals del segle XIX, però la seva eficàcia no anava més enllà del 50%, a causa de l’ús de farciments minerals: grava, pedra volcànica, antracita, etc. Això ha canviat des del moment en què s’han introduït els farciments plàstics, que han augmentat la superfície de contacte entre l’aigua i les colònies de microorganismes i el pas de l’aire per l’oxidació de la matèria orgànica i la respiració endògena dels bacteris.
Els farciments plàstics BIOFILL® s’han dissenyat per constituir una alternativa vàlida a tots aquests farciments, permetent rehabilitar el filtre percolador com el procés més eficaç, més segur i més econòmic per a la depuració de tot tipus d’efluents.
Un filtre percolador és un dels sistemes de depuració biològics de llit amb biomassa fixa, que opera sota condicions aeròbiques. L’aigua residual a depurar es ruixa sobre el farciment que conforma el filtre, mitjançant un sistema mecànic rotatiu que en general estarà impulsat hidràulicament, sense necessitat d’energia elèctrica, només quan els filtres percoladors tenen un diàmetre extremadament gran, s’instal·larà un motoreductor de baixa potència per garantir el moviment del sistema, que guanyi la seva inèrcia de pes.
En el cas particular dels filtres percoladors, hem de tenir una consideració especial amb els microorganismes aerobis, els principals i millors constituents de la pel·lícula biològica present en aquest tipus d’instal·lacions.
La quantitat d’oxigen a l’aigua controla el desenvolupament dels bacteris i com a conseqüència determina el grau de depuració que es pot obtenir.
Un contingut de 0,5-1 mg/l d’oxigen dissolt és suficient per mantenir actiu el procés de depuració. L’eliminació de la matèria orgànica dels efluents passa a través d’un contacte íntim entre els bacteris, que estan formant la biomassa, i l’aigua que transcorre sobre ells.
El tractament biològic de qualsevol aigua residual és efectuat per microorganismes que s’agrupen en colònies, formant la biomassa present en el filtre percolador.
FARCIMENTS PLÀSTICS BIOFILL®
Els farciments plàstics BIOFILL® s’han dissenyat per constituir una alternativa vàlida a tots els farciments minerals, permetent rehabilitar els filtres percoladors com el procés més eficaç, més segur i més econòmic per a la depuració de tot tipus d’efluents.
La societat BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN, S.L., ben coneguda en el sector de plantes de depuració per la seva extensa gamma de cossos de farciment plàstic, ha obtingut els BIOFILL® després de llargs assajos i acurades verificacions. Gràcies a la utilització d’aquests materials, s’ha arribat a una nova i sorprenent revalorització del tractament biològic sobre filtres percoladors. Es poden així optimitzar els paràmetres més importants com:
- Solució tècnico-econòmica.
- Dimensions de la instal·lació.
- Garantia de resultats per als usuaris.
Tots els models de farciments plàstics BIOFILL® estan fabricats per injecció de tecnopolímers especials que presenten elevades característiques mecàniques i una gran resistència als agents químics, físics i biològics amb els quals entren en contacte durant la seva utilització.
Estudis específics, modificacions i assajos han portat a realitzar les actuals estructures geomètriques esferoïdals a fi d’obtenir:
- La major superfície útil per a la realització del procés de depuració biològica.
- El major temps de retenció de l’aigua i en conseqüència un elevat temps de contacte entre l’efluent i la biomassa.
- Una elevada presència d’aire en tota la massa del farciment i com a conseqüència de l’oxigen indispensable pel procés aerobi que es desitja desenvolupar i utilitzar.
- La interrupció contínua del flux líquid per tal d’evitar la formació indesitjada de canals. És important fraccionar el fluid descendent reduint-lo a primes capes de fines gotetes per activar al màxim el procés d’oxidació.
- L’eliminació de camins preferents i d’ embassaments que poden provocar rebliments i l’aparició de condicions anaeròbies.
- El millor hàbitat per a la fixació de les colònies bacterianes, per mitjà de superfícies especialment rugoses. Altres farciments plàstics existents presenten, a causa dels imperatius de la fabricació per extrusió, superfícies completament llises.
- La mínima densitat coneguda entre els materials filtrants i en conseqüència la major relació superfície útil/pes.
La combinació de tots aquests destacables avantatges que no es troben en altres farciments, permeten qualificar el BIOFILL® com el farciment més eficaç i segur per als processos de depuració mitjançant filtre percolador.
BIOLOGÍA Y FILTRACIÓN, S.L. produeix dues gammes de farciments per a filtres percoladors:
En el cas de Quinta da Bomba el farciment instal·lat és el tipus B-1.
Más información del relleno plástico BIOFILL® B-1.
DISSENY DE FILTRES PERCOLADORS
Els dissenys dels filtres percoladors es poden realitzar sota un d’aquests tres conceptes:
- Filtre d’alta càrrega. Aquest disseny normalment s’utilitza per a un tractament secundari de primera etapa, és a dir, per a una eliminació de càrrega orgànica no superior al 60-70%. La càrrega màssica de treball normalment superarà 1 g de DBO / m3 de farciment.
- Filtre de càrrega mitjana. Aquest disseny s’utilitzarà com a tractament secundari estàndard, és a dir, per eliminar matèria orgànica superior al 90%, podent-se aconseguir fins a una eliminació del 98% de la DBO. La càrrega màssica de treball pot oscil·lar entre 0,4 i 1 g de DBO/m2 de farciment.
- Filtre de càrrega baixa. Aquest disseny s’utilitza com a tractament secundari nitrificant, és a dir, a més d’aconseguir un rendiment en eliminació de la DBO de fins al 98-99%, s’aconsegueix un grau de nitrificació important, es pot assolir una nitrificació total en funció de la càrrega màssica d’ disseny, aquesta sempre serà inferior a 0,4 g de DBO/m2 de farciment. Com més baixa és aquesta, més gran és el grau de nitrificació.
