ES2286841T3 - Procedimiento de regulacion del aporte de gas oxigenado en un biofiltro con corrientes ascendentes e instalacion para la puesta en practica de tal procedimiento. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE REGULACION DE LA AIREACION EN UN FILTRO BIOLOGICO. COMPRENDE: MEDIOS DE TRAIDA (3) DEL AGUA PARA FILTRAR EN LA PARTE INFERIOR DEL FILTRO, UN LECHO FILTRANTE (2) QUE SIRVE DE SOPORTE A UNA BIOMASA, MEDIOS DE DISTRIBUCION DE UN GAS OXIGENADO (5, 5A) EN EL LECHO FILTRANTE (2), UN TRAMO DE AGUA FILTRADA (7) SOBRE EL LECHO FILTRANTE (2), Y MEDIOS DE EVACUACION (4) DE LAS AGUAS FILTRADAS EN LA PARTE SUPERIOR DEL FILTRO. SE CARACTERIZA POR QUE TOMA EN CONSIDERACION EL RENDIMIENTO DE UTILIZACION CT DEL OXIGENO POR LA BIOMASA PARA REGULAR EL CAUDAL DEL GAS OXIGENADO DISTRIBUIDO Y/O SU CONCENTRACION EN OXIGENO MOLECULAR, DE FORMA QUE SE OPTIMICE LA CANTIDAD DE OXIGENO MOLECULAR DISTRIBUIDO POR DICHOS MEDIOS DE DISTRIBUCION.
Description
Procedimiento de regulación del aporte de gas
oxigenado en un biofiltro con corrientes ascendentes e instalación
para la puesta en práctica de tal procedimiento.
La invención se refiere al ámbito del
tratamiento del agua y describe un método que permite regular la
aportación de gas oxigenado en un filtro biológico (biofiltro).
Más concretamente, la invención describe un
método que se puede emplear en un filtro del tipo que comprende:
- -
- medios de suministro de agua que se debe filtrar previstos en la parte inferior del filtro,
- -
- un lecho filtrante (generalmente constituido de al menos una capa de un material de filtración granular de densidad inferior o superior a la del agua, pero que puede también estar constituido por una guarnición fija estructurada) sirviendo de soporte para una biomasa utilizada para degradar la contaminación carbonada y/o nitrogenada del agua que se debe filtrar,
- -
- medios de distribución de un gas oxigenado (clásicamente aire) en al menos una parte de dicho lecho filtrante,
- -
- una zona de reserva prevista por encima de dicho lecho filtrante que permite la constitución de un tramo de agua por encima de éste, y
- -
- medios de evacuación de aguas filtradas que hayan circulado por el interior del filtro según una corriente ascendente, previstos en la parte superior del filtro.
Los filtros de este tipo se conocen bien en el
estado de la técnica y, en particular, se describen en la patente
europea nº 265303 a nombre de la firma solicitante. Presentan
numerosas ventajas en el ámbito de las cuales se puede citar la
posibilidad de tratar distintos tipos de contaminación (carbonada
y/o nitrogenada) en un volumen de tratamiento restringido y su
elevada capacidad de tratamiento. La zona de reserva en que se
proporcionan se puede además utilizar ventajosamente para emplear
una distribución eficaz de agua limpia a contracorriente de la
corriente de tratamiento que permite lavar rápidamente el lecho
filtrante (retrolavado).
La invención encuentra muy especialmente su
aplicación en el ámbito de la depuración biológica de las aguas
residuales.
Como se menciona más arriba, los filtros
biológicos del tipo descrito anteriormente a los cuales se refiere
la invención se pueden utilizar, en particular, para degradar
biológicamente la contaminación carbonada y/o la contaminación
nitrogenada contenidas en las aguas que se deben filtrar.
En lo que se refiere al tratamiento de la
contaminación carbonada, la biomasa utilizada es una biomasa
mayoritariamente heterótrofa que degrada en presencia de oxígeno la
parte esencial de los compuestos orgánicos carbonados. Por lo
tanto, es interesante distribuir con este fin el gas oxigenado en la
mayor parte del lecho filtrante.
En lo que se refiere al tratamiento de la
contaminación nitrogenada, este tipo de filtro se utiliza solo
distribuyendo el gas oxigenado en una parte del lecho filtrante de
tal modo que proporcione una zona aerobia superior y una zona
anóxica inferior, previendo al mismo tiempo un reciclaje de una
parte del agua filtrada. La contaminación amoniacal contenida en
las aguas que se deben filtrar se degrada así en nitratos por una
biomasa mayoritariamente autótrofa en la zona aerobia (etapa de
nitrificación), siendo a su vez degradados estos nitratos en
nitrógeno gaseoso por una biomasa mayoritariamente heterótrofa que
consume, así en ausencia de oxígeno molecular, el oxígeno de los
nitratos en la zona anóxica inferior del filtro (etapa de
desnitrificación).
Es también posible utilizar este tipo de filtro
en nitrificación terciaria, utilizando una biomasa mayoritariamente
autótrofa y distribuyendo el gas oxigenado en la totalidad del lecho
filtrante.
Con el fin de poder adaptar los filtros de este
tipo a estas distintas configuraciones, se conoce proveerlos por
una parte de primeros medios de distribución de un gas oxigenado
previstos en su parte inferior que permite distribuir el gas
oxigenado en la totalidad del lecho filtrante y por otra parte, de
segundos medios de distribución de un gas oxigenado previstos en la
parte mediana del filtro, que permite solo distribuir este gas
oxigenado en la zona superior de esta lecho filtrante.
Cualquiera que sea la configuración utilizada,
uno de los problemas suscitados por la utilización de este tipo de
filtro biológico está constituido por la dificultad de distribuir el
gas oxigenado necesario para los procesos biológicos respondiendo
al compromiso que consistente en:
- -
- asegurar una distribución suficiente de este gas oxigenado dentro del lecho filtrante con el fin de autorizar la biomasa a ejercer plenamente su función;
- -
- economizando al mismo tiempo el gas oxigenado distribuido.
Se sabe en efecto que la cantidad de gas
oxigenado distribuido es una parte importante en los costes de
funcionamiento de dichos biofiltros. Una de las preocupaciones más
importantes del experto en la técnica es, por lo tanto, encontrar
soluciones técnicas que permiten responder al compromiso citado
anteriormente.
Para tender hacia este objetivo, se conoce
modular la aportación de gas oxigenado de manera empírica, en
función de las variaciones habituales medias de la carga
contaminante y del caudal de agua que se debe tratar. Tal método
presenta el inconveniente de no proponer más que una adaptación muy
grosera de los caudales de gas oxigenado distribuido según las
necesidades efectivas de la biomasa e implica, por lo tanto, tanto
el riesgo de una aportación excesiva de gas como el de una
aportación muy baja.
Se conoce también estimar la cantidad teórico
Q_{02} de oxígeno necesario para la biomasa presente en el filtro
utilizando una fórmula del tipo:
Q_{02} = 4,57
Q'_{N-NH3} + \alpha Q'_{DCOs} +
\beta_{QDCOp}
en la cual
Q'_{N-NH3} es la cantidad de contaminación
amoniacal eliminada, Q'_{DCOs} es la cantidad de contaminación
carbonada soluble eliminada y Q_{DCOp} es la cantidad de
contaminación carbonada de partículas aplicada, (estando Q_{02},
Q'_{N-NH3}, Q'_{DCOs} y Q_{DCOp} expresados en
kilogramos, siendo \alpha y \beta constantes conocidas por el
experto en la técnica) y adaptar el caudal de gas oxigenado
distribuido en función de
Q_{02}.
No obstante, la aplicación de dicha fórmula
implica la necesidad de utilizar equipos sofisticados para medir la
concentración representativa de la cantidad de contaminación que
entra en el filtro y que sale del biofiltro. Estos equipos
presentan el inconveniente de ser costosos. Dicho método no se puede
también aplicar con una frecuencia suficiente para permitir una
adecuación continua o casi-continua de los caudales
de aire a las necesidades de la biomasa. Además, implica tiempo de
respuesta largo.
Se tendrá en cuenta por otra parte que se
conocía perfectamente medir la concentración de oxígeno disuelto
del agua filtrada por un dispositivo de filtración biológica y, en
función del resultado obtenido, adaptar la cantidad de aire
distribuido en este dispositivo de filtración. No obstante, tal
técnica es muy aproximada ya que no tiene en ningún caso en cuenta
la transferencia del oxígeno de la fase gaseosa hacia la fase acuosa
que se produce durante la filtración y solo propone por lo tanto
una solución imperfecta al compromiso citado más arriba.
El objetivo principal de la presente invención
consiste en proporcionar una solución técnica que permite responder
al compromiso citado más arriba y que no presenta los inconvenientes
del estado de la técnica.
En particular, un objetivo de la invención
consiste en describir tal procedimiento que permite adaptar en
continuo o en semicontinuo los caudales de gas oxigenado distribuido
en el biofiltro a las necesidades de la biomasa y justo a estas
necesidades, de tal modo que economice este gas.
Estos distintos objetivos se logran gracias a la
invención que se refiere a un procedimiento de regulación de la
aeración en un filtro biológico del tipo que comprende:
- -
- medios de suministro de un agua que se debe filtrar previstos en la parte inferior del filtro,
- -
- un lecho filtrante que sirve de soporte para una biomasa utilizada para degradar la contaminación carbonada y/o nitrogenada del agua que se debe filtrar,
- -
- medios de distribución de un gas oxigenado en al menos una parte de dicho lecho filtrante,
- -
- un tramo de agua filtrada previsto arriba de dicho lecho filtrante, y,
- -
- medios de evacuación de las aguas filtradas que circulan en el interior del filtro según una corriente ascendente, previstos en la parte superior del filtro,
caracterizado porque consiste en tener en cuenta
el rendimiento de utilización C_{T} del oxígeno distribuido por
la biomasa para regular el caudal de dicho gas oxigenado distribuido
y/o su concentración de oxígeno molecular, de tal manera que se
optimice la cantidad de oxígeno molecular distribuido por dichos
medios de distribución.
La invención propone por lo tanto regular la
cantidad de oxígeno distribuido en el biofiltro teniendo en cuenta
el rendimiento de utilización del oxígeno de la biomasa, y no
simplemente la única concentración de oxígeno del agua que sale del
biofiltro.
El experto en la técnica ya sabía que el
conjunto del oxígeno aportado por los medios de distribución de gas
oxigenado en un biofiltro no está directamente disponible y que
existe una transferencia de oxígeno de la fase gas hacia la
biomasa. No obstante, era hasta entonces práctica corriente
considerar que el rendimiento de esta transferencia ("o
rendimiento de utilización de oxígeno por la biomasa") dependía a
la vez de las condiciones de funcionamiento (velocidad de agua y de
aire) y también de las características del filtro (sistema de
aeración, altura del lecho filtrante, etc ...). Ahora bien, la firma
solicitante estableció que la medida solamente de la concentración
de oxígeno disuelto en el agua en la salida de lecho filtrante y de
la temperatura del agua tratada bastaba para establecer el
rendimiento de utilización del oxígeno.
\vskip1.000000\baselineskip
Según una variante preferencial de la invención,
el procedimiento comprende las etapas que consisten en:
- -
- medir en dicho tramo de agua la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) del agua filtrada;
- -
- medir la temperatura T del agua filtrada;
- -
- calcular el rendimiento C_{T} de utilización del oxígeno por dicha biomasa en función de la temperatura T medida y de la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) medida;
- -
- regular el caudal de gas oxigenado distribuido por dichos medios de distribución en función de dicho rendimiento de utilización C_{T} calculado.
\vskip1.000000\baselineskip
Más concretamente, el procedimiento comprende
así las etapas que consisten en:
- -
- fijar una caudal de gas oxigenado de referencia Q_{gas \ t} a un tiempo t dado;
- -
- fijar un rendimiento de referencia C_{Tref} de utilización del oxígeno por la biomasa;
- -
- medir a un tiempo t_{i} la temperatura T del agua filtrada;
- -
- medir a dicho tiempo t_{i} la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) en dicho tramo de agua filtrada;
- -
- calcular dicho rendimiento C_{T} de utilización del oxígeno por la biomasa;
- -
- calcular el caudal de gas oxigenado Q_{gas \ ti} necesario para el tiempo t_{i}.
- -
- regular el caudal y/o la concentración de dicho gas oxigenado distribuido por dichos medios de distribución en función del resultado obtenido.
En el marco del procedimiento de la invención,
la concentración de oxígeno disuelto y la temperatura se miden para
determinar regularmente el rendimiento de utilización, estando la
aportación de gas oxigenado regulada para un funcionamiento
preferencial al rendimiento de referencia.
En la práctica, convendrá medir la concentración
de oxígeno disuelto a una altura H al menos igual a la altura
H_{min} suficiente para permitir la disolución de la parte
esencial del oxígeno gaseoso que sale de dicho lecho filtrante en
forma de burbujas. Preferentemente, esta altura H será superior a
esta altura H_{min} y podrá variar en función de la estructura
del filtro. Tal variante permitirá asegurar que se mida la
concentración máxima de oxígeno disuelto. H_{min} variará en
función de numerosos parámetros (caudal que entra del gas
oxigenado, naturaleza del lecho filtrante, altura del lecho
filtrante, etc ...).
Preferentemente, la temperatura del agua tratada
se mide también en dicho tramo de agua. Se podrá no obstante prever
medir esta temperatura en otro lugar del biofiltro.
También preferentemente, dicho gas oxigenado es
aire y se calcula dicho rendimiento C_{T} de utilización del
oxígeno por la biomasa aplicando la fórmula:
C_{T} = [475 -
O_{2} (33,5 + T)]/[475 - 0,21O_{2} \ x \ (33,5 +
T)]
en la cual T es la temperatura del
agua filtrada expresada en ºC y O_{2} es la concentración de
oxígeno disuelto del agua tratada expresada en mg/l. No obstante,
el experto en la técnica podrá prever otras fórmulas para el empleo
del procedimiento según la invención, en particular, cuando
excepcionalmente, el gas oxigenado sea un gas distinto que el aire,
por ejemplo aire enriquecido en oxígeno u oxígeno
puro.
También según una variante según la invención,
el procedimiento se efectúa en semicontinuo y consiste en medir las
cantidades de oxígeno disuelto en distintos tiempos t_{i},
t_{i+1}, t_{i+2}, ...., t_{n}, en calcular la media O_{2}
_{med} de las cantidades de oxígeno disuelto medidas, en medir las
temperaturas del agua tratada en los distintos tiempos t_{i},
t_{i+1}, t_{i+2}, ...., t_{n}, en calcular la media T_{med}
de las temperaturas medidas y en calcular dicho rendimiento C_{T}
de utilización del oxígeno por la biomasa a partir de O_{2med} y
T_{med}.
Según otra variante, se emplea el procedimiento
en continuo.
La invención se refiere también a un filtro
biológico para el tratamiento del agua del tipo descrito más arriba,
caracterizado porque comprende medios de medida de la concentración
de oxígeno disuelto en dicho tramo de agua, y porque comprende
medios de medida de la temperatura del agua filtrada.
Ventajosamente, estos medios de medida están
constituidos por al menos un captador instalado en dicho tramo de
agua a una altura H de la superficie superior de dicho lecho
filtrante, siendo dicha altura H superior a la altura H_{min},
suficiente para permitir la disolución del oxígeno gaseoso que sale
de dicho lecho filtrante en forma de burbujas hasta el
equilibrio.
La invención, así como las distintas ventajas
que presenta, se comprenderán más fácilmente gracias a la
descripción que va a seguir de un modo no limitativo de realización
de ésta en referencia a los dibujos, en los cuales:
- la figura 1 representa una vista esquemática
de un filtro biológico para el empleo del procedimiento según la
invención;
- la figura 2 representa un organigrama que
recoge las distintas etapas de una variante preferencial del
procedimiento según la invención;
- la figura 3 representa un gráfico que muestra
la evolución en el tiempo de la concentración de oxígeno disuelto a
la salida del filtro de caudal de agua constante y en función de
distintos caudales de aire;
- la figura 4 representa un gráfico que muestra
la evolución en el tiempo del rendimiento de utilización C_{T} en
función de las variaciones de la carga contaminante amoniacal que
entra en el biofiltro y de la carga contaminante amoniacal que sale
del biofiltro; y,
- la figura 5 representa un gráfico que muestra
la regulación de los caudales de aire observados al emplear el
procedimiento según la invención.
El filtro biológico representado en la figura 1
incluye un reactor 1 provisto de un lecho filtrante de material
granular 2 que sirve de soporte para una biomasa, de medios de
suministro 3 de un agua que se debe tratar previstos en la parte
inferior del reactor, y de medios de evacuación 4 del agua tratada
después de que haya circulado de manera ascendente por el seno del
lecho filtrante 2, previstos en la parte superior del reactor. De
manera clásica, una rampa de aeración 5 está prevista en la parte
inferior del filtro y una rampa 5a está prevista en su parte
intermedia con el fin de poder definir, en caso de necesidad, una
zona de filtración aireada superior y una zona de filtración
anóxica inferior. Igualmente, clásicamente está previsto también un
bucle de recirculación 6 de las aguas filtradas. El reactor
presenta en su parte superior, una zona 7 prevista sobre el lecho
filtrante y que permite constituir una reserva de agua tratada y
por otra parte está provisto de medios de purga 8 previstos en la
parte inferior del filtro.
De acuerdo con la presente invención, el reactor
está provisto de medios de medida del oxígeno disuelto que incluyen
un captador 10 instalado en dicha zona de reserva a una altura H (en
el marco del presente modo de realización igual a 50 cm) de la
superficie superior del lecho filtrante 2. Esta altura H es superior
a la altura H_{min} (en el marco del presente modo de realización
igual a aproximadamente 40 cm) necesaria para la buena disolución
del oxígeno gaseoso presente en las burbujas de aire empobrecidas en
oxígeno que sale de éste.
Igualmente, de acuerdo con la invención, el
reactor está provisto de un captador 11 de la temperatura (T) del
agua filtrada que sale del lecho filtrante 2, estando este captador
igualmente instalado en la zona de reserva de agua
limpia 7.
limpia 7.
Los captadores 11 y 10 se conectan a una unidad
de cálculo y regulación 12 que permite actuar sobre la alimentación
de las rampas de aeración 5 y/o 5a con el fin de regular los
caudales de aire distribuido en función de los datos transmitidos
por éstos.
Durante el empleo del procedimiento según la
invención, los datos de referencia siguientes entraron al tiempo t
en la unidad de cálculo y regulación 12:
- -
- caudal de aire inicial Qt;
- -
- rendimiento de utilización de referencia C_{Tref} elegido en función de la carga contaminante inicial del agua que se debe filtrar.
Durante la filtración, la concentración de
oxígeno disuelto (O_{2}) en [ml/g] y la temperatura (T) [en ºC]
del agua filtrada presente en la zona de reserva se adquieren en
intervalo de tiempo regular. La unidad 12 calcula a continuación el
rendimiento C_{T} de utilización del oxígeno aportado por la
biomasa gracias a la fórmula:
C_{T} = [475 -
O_{2} (33,5 + T)]/[475 - 0,21O_{2} x (33,5 +
T)]
\newpage
luego el caudal de aire correspondiente
Q_{t+1} necesario para mantener el rendimiento de utilización
efectivo igual o próximo al rendimiento de utilización de
referencia C_{Tref} gracias a la fórmula:
Q_{t+1} =
(Q_{t} x
C_{T})/C_{Tref}
Si el rendimiento C_{T} calculado es igual o
casi igual a C_{Tref}, el caudal de aire aportado por las rampas
5 y/o 5a no se modifica. Si es diferente, la unidad 12 actúa sobre
los medios de alimentación de estas rampas, bien sea para
disminuir, o bien para aumentar los caudales de aire
distribuido.
El funcionamiento descrito más arriba se resume
en el organigrama representado en la figura 2.
La figura 3 representa, para un caudal de agua
constante de 650 m^{3}/H que corresponde a una carga contaminante
esencialmente constante, la evolución de la cantidad de oxígeno
disuelto medida según la invención a la salida del lecho filtrante
en la zona de reserva 7 en función de distintos caudales de aire
aportados a la biomasa que varía de 900 Nm^{3}/H a 2600
Nm^{3}/H. Este gráfico pone de manifiesto claramente que a partir
de un determinado caudal de aire, la concentración de oxígeno
disuelto del agua filtrada es cada vez más importante lo que se
traduce en una no utilización por la biomasa de una fracción
creciente del oxígeno disponible en el aire aportado.
La figura 4 representa la evolución con el
tiempo del rendimiento de utilización C_{T} en función de las
variaciones de la carga contaminante amoniacal que entra en el
biofiltro y de la carga contaminante amoniacal que sale del
biofiltro. Este gráfico permite constatar que un rendimiento de
utilización de la biomasa C_{T} de 0,30, que corresponde a una
baja aportación de aire, permite obtener una tan buena disminución
de la contaminación que un rendimiento de 0,10 que corresponde a
una gran aportación de aire. Este gráfico permite también constatar
que las necesidades de la biomasa (calculadas según la fórmula
Q_{02} = 4,57Q' _{N-NH3} + \alphaQ' _{DCO}
+ \betaQ_{DCO} citada anteriormente) corresponden sensiblemente
a los valores de C_{T} medida, lo que confirma la fiabilidad de
este parámetro.
Los resultados obtenidos en el presente ejemplo
de realización se sintetizan en la tabla I y en la figura 5 que
muestra la regulación en el tiempo del caudal de aire distribuido en
el filtro en función del caudal de agua observado en la entrada del
filtro para un rendimiento de referencia C_{Tref} de 0,2. Las
curvas reflejadas en esta figura muestran una adaptación de la
cantidad de aire distribuido en función del caudal de agua. Se
tendrá en cuenta que en este gráfico, las ocho primeras medidas
efectuadas se refieren al período de puesta en marcha del filtro
después de un lavado durante el cual el caudal de agua es alto y la
aportación en aire es baja. Esto proviene de la evacuación
progresiva del agua de lavado limpia presente en el filtro que
implica una concentración en contaminantes baja y por lo tanto una
necesidad de oxígeno de la biomasa más baja.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
El modo de realización de la invención aquí
descrito no tiene por objeto reducir el alcance de la invención.
Por lo tanto, se podrá aportar numerosas modificaciones sin salir
del marco de ésta.
Claims (11)
1. Procedimiento de regulación de la aportación
de gas oxigenado en un filtro biológico del tipo que comprende:
- -
- medios de suministro (3) de un agua que se debe filtrar previstos en la parte inferior del filtro,
- -
- un lecho filtrante (2) que sirve de soporte a una biomasa utilizada para degradar la contaminación carbonada y/o nitrogenada del agua que se debe filtrar,
- -
- medios de distribución de un gas oxigenado (5,5a) en al menos una parte de dicho lecho filtrante (2),
- -
- un tramo de agua filtrada (7) previsto por encima de dicho lecho filtrante (2), y, medios de evacuación (4) de las aguas filtradas que hayan circulado en el interior del filtro según una corriente ascendente, previstos en la parte superior del filtro,
caracterizado porque
consiste en calcular el rendimiento de utilización C_{T} del
oxígeno por la biomasa en función de solamente las medidas de la
temperatura y de la concentración de oxígeno disuelto en el tramo
de agua filtrado (7) y en regular el caudal y/o la concentración de
gas oxigenado en función del rendimiento C_{T}
calculado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque comprende las etapas que consisten
en:
- -
- medir en dicho tramo de agua (7) la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) del agua filtrada;
- -
- medir la temperatura T del agua filtrada;
- -
- calcular el rendimiento C_{T} de utilización del oxígeno por dicha biomasa en función de la temperatura T medida y de la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) medida;
- -
- regular el caudal de gas oxigenado distribuido por dichos medios de distribución en función de dicho rendimiento de utilización C_{T} calculado.
3. Procedimiento según la reivindicación 2
caracterizado porque comprende las etapas que consisten
en:
- -
- fijar un caudal de gas oxigenado de referencia Q_{gas} a un tiempo t dado;
- -
- fijar un rendimiento de referencia C_{Tref} de utilización del oxígeno por la biomasa;
- -
- medir en un tiempo t_{n} la temperatura T del agua filtrada;
- -
- medir en dicho tiempo t_{n} la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) en dicho tramo de agua filtrada;
- -
- calcular dicho rendimiento C_{T} de utilización del oxígeno por la biomasa;
- -
- calcular el caudal de gas oxigenado Q_{gas} (t_{n}) necesario para el tiempo t_{n};
- -
- regular el caudal y/o la concentración de dicho gas oxigenado distribuido por dichos medios de distribución en función del resultado obtenido.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende las etapas que consisten
en:
- -
- medir la temperatura T del agua tratada;
- -
- fijar una concentración de oxígeno disuelto de referencia que corresponde a una temperatura medida y a un rendimiento de utilización de referencia C_{Tref};
- -
- medir la concentración de oxígeno disuelto (O_{2}) del agua tratada;
- -
- regular el caudal y/o la concentración de gas oxigenado distribuido por dichos medios de distribución con el fin de que la concentración de oxígeno disuelto medida corresponda a la concentración de oxígeno disuelto de referencia.
5. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque la concentración
de oxígeno disuelto (O_{2}) se mide en dicho tramo de agua (7) al
menos a una altura H de la superficie superior de dicho lecho
filtrante suficiente para permitir la disolución del oxígeno
gaseoso que sale de dicho lecho filtrante hasta el equilibrio.
\newpage
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la temperatura
del agua tratada también se mide en dicho tramo de agua (7).
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque dicho gas
oxigenado es aire y porque dicho rendimiento C_{T} de utilización
del oxígeno por la biomasa se calcula aplicando la fórmula:
C_{T} = [475 -
O_{2} (33,5 + T)]/[475 - 0,21O_{2} \ x \ (33,5 +
T)]
en la cual T es la temperatura del
agua filtrada expresada en ºC y O_{2} es la concentración de
oxígeno disuelto del agua tratada expresada en
mg/l.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque consiste en medir
las cantidades de oxígeno disuelto a distinto tiempo t_{i},
t_{i+1}, t_{i+2}, ...., t_{n}, en calcular la media O_{2}
_{med} de las cantidades de oxígeno disuelto medidas, en medir las
temperaturas del agua tratada en distintos tiempos t_{i},
t_{i+1}, t_{i+2}, ...., t_{n}, en calcular la media T_{med}
de las temperaturas medidas y en calcular dicho rendimiento C_{T}
de utilización del oxígeno por la biomasa a partir de O_{2}
_{med} y T_{med}.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque se emplea en
continuo.
10. filtro biológico para el tratamiento del
agua especialmente concebido para el empleo del procedimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende:
- -
- medios de suministro (5) de un agua que se debe filtrar previstos en la parte inferior del filtro,
- -
- un lecho filtrante (2) que sirve de soporte a una biomasa utilizada para degradar la contaminación carbonada y/o nitrogenada del agua que se debe filtrar,
- -
- medios de distribución de un gas oxigenado (5,5a) en al menos una parte de dicho lecho filtrante (2),
- -
- un tramo (7) de agua filtrada previsto por encima de dicho lecho filtrante (2), y,
- -
- medios de evacuación (4) de las aguas filtradas que hayan circulado en el interior del filtro según una corriente ascendente previstos en la parte superior del filtro,
caracterizado porque
comprende medios de medida (10) de la concentración de oxígeno
disuelto en dicho tramo de agua (7), y porque comprende medios de
medida de la temperatura del agua filtrada
(11).
11. Filtro según la reivindicación 10
caracterizado porque dichos medios de medida de la
concentración de oxígeno disuelto están constituidos por al menos
un captador (10) instalado en dicho tramo de agua (7) a una altura
H de la superficie superior de dicho lecho filtrante, estando dicha
altura H superior a la altura H_{min}, lo suficiente para
permitir la disolución del oxígeno gaseoso que sale de dicho lecho
filtrante en forma de burbujas hasta el equilibrio.
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