ES2864708T3 - Planta y método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado - Google Patents

Planta y método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado Download PDF

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Abstract

Un método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado, comprendiendo la planta una pluralidad de tanques de proceso que comprenden lodo activado con una velocidad de tratamiento que es variable, teniendo cada tanque de proceso una entrada para recibir aguas residuales y una salida para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación para la separación en una fracción de agua y una fracción de lodo, una estructura de aireación configurada para la aireación de al menos uno de los tanques de proceso y una unidad de control, comprendiendo el método las etapas de: - medir un contenido de una sustancia/un parámetro que caracteriza los tanques de proceso mediante mediciones en los tanques de proceso, siendo la sustancia/el parámetro uno o más de: DQO (demanda química de oxígeno), DBO (demanda bioquímica de oxígeno), COT (carbono orgánico total), O2, N, NH4-N, NH4-N + NO3-N y TCO (tasa de captación de oxígeno) mediante el uso de al menos un sensor configurado para medir dicho contenido de dicha sustancia/dicho parámetro, - determinar una capacidad excedentaria real que indica una cantidad de aguas residuales que puede añadirse y tratarse en la planta de lodo activado, en donde la capacidad excedentaria real se determina basándose en el contenido medido de la sustancia/del parámetro que caracteriza los tanques de proceso, determinándose la capacidad excedentaria real mediante la unidad de control, - suministrar aguas residuales solamente a un primer grupo de tanques de proceso, siendo el primer grupo de tanques de proceso un subconjunto de la pluralidad de tanques de proceso, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina basándose en la capacidad excedentaria real, controlándose el suministro mediante la unidad de control, e - interrumpir automática y temporalmente el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso basándose en la capacidad excedentaria real sin vaciar los tanques, controlándose el suministro mediante la unidad de control, comprendiendo el método adicionalmente una etapa de interrupción de la aireación a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo y una etapa de inicio de la aireación del al menos un tanque de proceso antes de que se inicie el suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso.

Description

DESCRIPCIÓN
Planta y método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado, en donde la planta comprende una pluralidad de tanques de proceso que comprenden lodo activado con una velocidad de tratamiento que es variable. Cada tanque de proceso tiene una entrada para recibir aguas residuales y una salida para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación para la separación en una fracción de agua y una fracción de lodo.
Antecedentes de la invención
Tradicionalmente, las aguas residuales se someten a un tratamiento biológico en una planta de lodo activado haciéndolas pasar a través de al menos un tanque de proceso y, posteriormente, haciéndolas pasar a través de al menos un tanque de clarificación para su separación en una fracción de agua y una fracción de lodo.
En el tanque del proceso, los microorganismos metabolizan la materia orgánica suspendida y soluble contenida en las aguas residuales. Además, pueden tener lugar la nitrificación, la desnitrificación y la retirada biológica de fosfato. Los tanques de proceso incluyen tradicionalmente un sistema para la aireación del tanque, ya que los microorganismos necesitan oxígeno para el tratamiento biológico de las aguas residuales. La velocidad y la eficiencia del tratamiento en el tanque de proceso es proporcional a la cantidad de microorganismos, y por lo tanto es importante que los microorganismos estén presentes en los tanques de proceso en una cantidad suficiente.
Para hacer frente a la cantidad variable de aguas residuales, las plantas tradicionalmente se dimensionan de manera que en la mayor parte del tiempo solo estén expuestas a un bajo porcentaje de la cantidad de aguas residuales para la que está dimensionada la planta.
Como los microorganismos necesitan aguas residuales para crecer, las aguas residuales se distribuyen tradicionalmente entre todos los tanques de proceso para garantizar una alimentación suficiente de los microorganismos. Sin embargo, esto no es eficiente en períodos de carga baja y, en consecuencia, el coste de funcionamiento aumentará significativamente en comparación con la cantidad de aguas residuales tratada.
El documento de la técnica anterior DE 2304804 desvela una planta depuradora, que usa lodo activado, que evita el funcionamiento prolongado por debajo de la capacidad y que produce un efluente de calidad superior a la permitida por las autoridades, de manera que se garantice un funcionamiento económico y técnicamente eficiente. La fase o fases de tratamiento se dividen en una serie de unidades separadas que pueden usarse según sea necesario, en función de las velocidades de flujo de entrada y de la concentración de las aguas residuales medida en la entrada.
El documento WO 93/17974 desvela un sistema de tratamiento de efluentes, donde el efluente que ha de tratarse pasa inicialmente por una fase primaria en la que se somete a sedimentación primaria y tratamiento anaeróbico. El efluente sustancialmente líquido se extrae de la fase primaria por medio de una disposición de flujo equilibrada para proporcionar una velocidad uniforme de extracción de efluente de la fase para el tratamiento corriente abajo en las fases posteriores del sistema. El tratamiento secundario consiste en una sucesión de fases de tratamiento aeróbico. Durante el tratamiento secundario, se proporcionan al menos una subfase de nitrificación y una subfase de desnitrificación. Después, el efluente pasa a la fase de clarificación y sedimentación antes de entrar en una fase de desinfección por medio de un filtro.
El documento US 5.795.481 desvela un proceso para el tratamiento de efluente acuoso con vistas a su purificación, incluyendo el proceso al menos una fase que consiste en provocar que el agua pase al interior de al menos una batería de varios filtros biológicos con cultivos fijos u otros dispositivos con cultivos fijos que funcionan en paralelo, caracterizado por que comprende suministrar los filtros a flujo constante y provocar que varíe el número de filtros suministrados y el número de filtros no suministrados en la batería, de acuerdo con el flujo total de efluente acuoso que ha de tratarse.
El documento US 5.332.502 desvela un método para tratar eficazmente aguas residuales mediante digestión aeróbica, por el que un equipo generador de oxígeno en el sitio proporciona continuamente una cantidad predeterminada de oxígeno disuelto a las aguas residuales, el contenido de oxígeno disuelto se mantiene a un nivel predeterminado durante los flujos máximos mediante la disolución de aire en las aguas residuales.
El documento EP 2 426 090 desvela un método de tratamiento de aguas residuales por lotes, que comprende: (a) suministrar aguas residuales a un reactor de aireación; (b) airear el contenido del reactor de lodo activado; (c) detener la aireación y sedimentar el lodo; y (d) extraer el agua transparente y, adicionalmente, al menos una parte del lodo sedimentado, donde se determina el contenido de sustancia seca del lodo activado contenido en el reactor de aireación. Se controla la concentración de amonio de las aguas residuales suministradas por cada llenado del reactor.
Descripción de la invención
Es un objetivo de las realizaciones de la invención proporcionar un método mejorado para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado.
Es un objetivo adicional de las realizaciones de la invención proporcionar un método de tratamiento que sea dinámicamente adaptable a la velocidad de tratamiento real del lodo activado.
Es incluso un objetivo adicional de las realizaciones de la invención proporcionar un método de tratamiento que reduzca el coste de funcionamiento para una planta de lodo activado.
De acuerdo con un primer aspecto, la invención proporciona un método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado de acuerdo con la reivindicación 1.
Los tanques de proceso pueden tener diferentes zonas de tratamiento donde se realizan diferentes procesos. Como ejemplo, la aireación puede tener lugar solo en una parte de un tanque de proceso, definiendo de este modo una zona de aireación. Análogamente, la agitación puede tener lugar en una zona de agitación. Sin embargo, debe comprenderse, que un tanque de proceso puede formar una única zona.
Cada tanque de proceso tiene una salida para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación. En una realización, la salida de un tanque de proceso se conecta a la entrada de un tanque de clarificación interrelacionado. En una realización alternativa, las salidas de los tanques de proceso se conectan y posteriormente el agua tratada se suministra a un único tanque de clarificación o se suministra a una pluralidad de tanques de clarificación.
La velocidad de tratamiento del lodo activado puede depender de diferentes parámetros, tales como el rendimiento real del lodo, incluyendo la tasa de metabolismo real de la biomasa/microorganismos, la cantidad de biomasa/microorganismos y la composición de materia orgánica/carga contenida en las aguas residuales. Como la biomasa/microorganismos son sensibles a la temperatura, la capacidad excedentaria real, por ejemplo, puede ser mayor durante el verano que durante el invierno.
El índice de carga se determina como la carga real con respecto a la capacidad. La capacidad excedentaria real puede determinarse basándose en una o más mediciones y/o previsiones indicativas de la capacidad excedentaria real. La planta de lodo activado funciona de manera que las aguas residuales se suministran solamente a un primer grupo de tanques de proceso y de manera que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso. El primer grupo de tanques de proceso es un subconjunto de la pluralidad de tanques de proceso. El número de tanques de proceso en el primer grupo se determina basándose en la capacidad excedentaria real.
Dependiendo del tamaño de la planta, el número de tanques de proceso en los grupos primero y segundo puede ser 1, 2, 3... 7, 8 o incluso más. Dependiendo de la capacidad excedentaria real, el número de tanques de proceso en el primer grupo de tanques de proceso puede ser igual al número de tanques en el segundo grupo o puede ser menor o mayor.
Interrumpiendo automática y temporalmente el suministro a los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso, el funcionamiento de la planta puede adaptarse dinámicamente a la cantidad real de aguas residuales que han de tratarse en función de la capacidad excedentaria real, ya que las aguas residuales solo se suministran al primer grupo de tanques de proceso basándose en la capacidad excedentaria real. En consecuencia, el coste de funcionamiento puede reducirse.
Debe comprenderse, que por interrupción del suministro se entiende que el suministro de aguas residuales se interrumpe mientras el contenido se mantiene en el tanque o los tanques de proceso en cuestión, es decir, el tanque o los tanques de proceso no se vacían.
Este método para tratar aguas residuales está en contradicción con la práctica de funcionamiento tradicional, de acuerdo con la cual el suministro continuo de agua residual a los tanques de proceso y la aireación de los mismos son necesarios para garantizar el tratamiento biológico eficaz. Si se interrumpe el suministro, los tanques se vacían tradicionalmente, por ejemplo, con fines de limpieza, durante períodos de carga baja más largos y/o temporadas de temperaturas altas.
Los inventores han descubierto sorprendentemente que, en contradicción con la práctica de funcionamiento tradicional, el suministro puede interrumpirse temporalmente a un segundo grupo de tanques de proceso sin vaciar los tanques, lo que conduce a una reducción significativa del coste de funcionamiento más allá de lo esperado. La capacidad excedentaria real puede determinarse basándose en la velocidad de tratamiento del lodo. Por lo tanto, la capacidad excedentaria real puede determinarse basándose en al menos uno de entre el rendimiento real del lodo y la cantidad de biomasa/microorganismos. También pueden incluirse otros parámetros, por ejemplo, materia orgánica y/o nutrientes.
La etapa de interrupción del suministro al segundo grupo de tanques de proceso se realiza automáticamente basándose en la capacidad excedentaria real. Un sistema de control puede recibir una señal significativa para la capacidad excedentaria real, y por lo tanto controlar una válvula o una pluralidad de válvulas para interrumpir el suministro al segundo grupo de tanques de proceso.
La determinación de la capacidad excedentaria real puede seguir un programa de tiempo predefinido de manera que la capacidad excedentaria real se determine, por ejemplo, cada hora. Dependiendo del tamaño de la planta y/o del tamaño del sistema de alcantarillado que suministra aguas residuales a la planta, la capacidad excedentaria real puede determinarse, sin embargo, con mayor frecuencia o a intervalos de tiempo más largos, tal como, en intervalos en el intervalo de 0,5-6 horas.
Sin embargo, la determinación de la capacidad excedentaria real puede cambiar durante el día, y/o la temporada, por ejemplo, cambiando dinámicamente los intervalos para la determinación, por ejemplo, basándose en los cambios registrados de la capacidad excedentaria real.
El suministro de las aguas residuales al segundo grupo de tanques de proceso puede interrumpirse, por ejemplo, hasta 10 horas, hasta 12-14 horas, hasta un día o incluso más días.
La etapa de interrupción del suministro a todos los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso puede realizarse simultáneamente. Como alternativa, la etapa de interrupción del suministro a tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso puede realizarse por etapas, por ejemplo, interrumpiendo el suministro a los tanques de proceso en el segundo grupo uno por uno, o en pares que comprenden dos o más tanques de proceso. Si la capacidad excedentaria real aumenta adicionalmente, el número de tanques de proceso en el segundo grupo aumenta, por lo que el número de tanques de proceso en el primer grupo se reduce y se adapta a la capacidad excedentaria real.
Cuando la cantidad de aguas residuales aumenta, puede reanudarse el suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo. El suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo de tanques puede basarse, por lo tanto, en la capacidad excedentaria real y puede iniciarse adicionalmente basándose en un tiempo de interrupción máximo. En este último caso, los tanques de proceso en el segundo grupo pueden intercambiarse de manera que las aguas residuales se suministren a un primer grupo de tanques de proceso basándose en la capacidad excedentaria real. La reanudación del suministro a al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo de tanques de proceso puede realizarse automáticamente basándose en la capacidad excedentaria real.
La etapa de reanudación del suministro a al menos algunos de los tanques de proceso en el segundo grupo de tanques de proceso puede realizarse simultáneamente. Como alternativa, la etapa de reanudación puede realizarse por etapas.
Por lo tanto, todos los tanques de proceso pueden volver al funcionamiento normal con la entrada continua de aguas residuales. Cuando la capacidad excedentaria real vuelve a aumentar, tendrá lugar la interrupción del suministro a un segundo grupo de tanques de proceso. Los tanques de proceso en el segundo grupo pueden ser idénticos a los tanques de proceso en el segundo grupo en el período de interrupción anterior o pueden ser diferentes. Como el número de tanques de proceso en el segundo grupo varía con la capacidad excedentaria real, la interrupción del suministro a algunos tanques de proceso puede ser más frecuente que la interrupción del suministro a otros tanques de proceso.
Para garantizar una cantidad suficiente de oxígeno para el microorganismo para el tratamiento biológico de las aguas residuales, la planta comprende una estructura de aireación configurada para incluir la aireación de al menos uno de los tanques de proceso. El método comprende adicionalmente una etapa de interrupción de la aireación de al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo, por lo que puede reducirse el uso de electricidad. La etapa de interrupción de la aireación puede realizarse de forma sustancialmente simultánea a la etapa de interrupción del suministro a los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso. Como alternativa, la etapa de interrupción de la aireación puede realizarse antes o después de la etapa de interrupción del suministro. El orden de interrupción puede depender, por ejemplo, de la capacidad excedentaria real, del tamaño real de la planta y de la configuración de la planta, tal como el número de tanques de proceso y cómo están conectados los tanques.
Como efecto secundario positivo de la interrupción del suministro a al menos uno de los tanques de proceso y de la interrupción de la aireación, las condiciones anaeróbicas en los tanques en cuestión se crearán después de un período de interrupción. Esto puede promover el crecimiento de bacterias bio-P, lo que mejora la retirada de bio-P y puede mejorar adicionalmente las propiedades de sedimentación del lodo, lo que reduce el riesgo de que el lodo se escape de los tanques de clarificación durante un flujo alto.
Para mejorar las condiciones para los microorganismos, la aireación de al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo puede realizarse periódicamente. Esto puede prolongar adicionalmente el período de tiempo en el que se interrumpe el suministro al tanque o los tanques de proceso en cuestión.
Cuando la cantidad de aguas residuales aumenta, puede ser necesario iniciar de nuevo el suministro a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo, ya que la capacidad excedentaria real de los tanques de proceso del primer grupo puede ser cercana a cero o cero o pronto puede cercana a cero. Sin embargo, para preparar los microorganismos para el suministro de aguas residuales, la aireación del al menos un tanque de proceso se inicia antes de que se inicie el suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso.
La aireación puede iniciarse basándose en diferentes formularios o informaciones de previsión, como se describe con más detalle a continuación. La información de previsión puede ser indicativa de la capacidad excedentaria real.
Para mejorar las condiciones para los microorganismos, la planta puede comprender adicionalmente una estructura de agitación configurada para la agitación de al menos uno de los tanques de proceso. Por lo tanto, el método puede comprender adicionalmente una etapa de interrupción de la agitación en al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo de tanques de proceso, por lo que los costes de funcionamiento de la planta pueden reducirse adicionalmente. La etapa de interrupción de la agitación puede realizarse de forma sustancialmente simultánea a la etapa de interrupción del suministro a los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso y, por lo tanto, puede basarse en la capacidad excedentaria real. Como alternativa, la etapa de interrupción de la agitación puede realizarse antes o después de la etapa de interrupción del suministro.
La planta puede comprender adicionalmente una estructura de bombeo configurada para la recirculación de al menos una parte del agua tratada desde al menos uno de los tanques de proceso, es decir, el agua tratada puede recircular desde un tanque de proceso a otro tanque de proceso o desde un tanque de proceso al mismo tanque de proceso. Por lo tanto, el método puede comprender adicionalmente una etapa de interrupción de la recirculación desde al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo de tanques de proceso, por lo que los costes de funcionamiento de la planta pueden reducirse adicionalmente. La etapa de interrupción de la recirculación puede realizarse de forma sustancialmente simultánea a la etapa de interrupción del suministro a los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso y, por lo tanto, puede basarse en la capacidad excedentaria real. Como alternativa, la etapa de interrupción de la recirculación puede realizarse antes o después de la etapa de interrupción del suministro.
Como el suministro de aguas residuales varía durante el día y la noche, por ejemplo, puede ser mayor durante el día que durante la noche, la capacidad excedentaria real puede determinarse adicionalmente basándose en una programación, de manera que la determinación de la capacidad excedentaria real incluye la predeterminación basada en el tiempo. Sin embargo, la programación puede dividirse en una escala más fina, tal como la determinación de una capacidad excedentaria real cada 8, 6, 4, o incluso cada hora o cada media hora.
Además de lo anterior, el método puede comprender una etapa de determinación de un flujo de aguas residuales a la planta. Posteriormente, la capacidad excedentaria real puede determinarse adicionalmente basándose en el flujo determinado. El flujo puede determinarse directamente en la entrada a la planta, o puede determinarse mediante mediciones en el sistema de alcantarillado antes o después de la planta, o puede determinarse como alternativa basándose en información de previsión, o en mediciones indicativas para el flujo.
En una realización, un sistema de control puede recibir información de previsión indicativa para el flujo, y posteriormente la capacidad excedentaria real puede determinarse incluyendo esta información de previsión. La información de previsión puede seleccionarse de un grupo que consiste en: información de uno o más pluviómetros, radar meteorológico, previsiones meteorológicas, una o más mediciones de flujo en un sistema de alcantarillado que suministra aguas residuales a la planta, y una o más señales de una o más estaciones de bombeo. Debe comprenderse, que también pueden formar parte de la información de previsión parámetros adicionales.
El número de parámetros que forman parte de la información de previsión puede depender del tamaño de la planta, del tamaño del sistema de alcantarillado, de la edad de la planta y/o del sistema de alcantarillado, etc.
Para optimizar el tratamiento de aguas residuales, las mediciones forman parte de la determinación de la capacidad excedentaria real. El método comprende una etapa de medición de un contenido de una sustancia/parámetro que caracteriza los tanques de proceso, donde la capacidad excedentaria real se determina basándose en el contenido. El contenido se mide en el tanque o los tanques de proceso
Cuando se determina la capacidad excedentaria real sobre el contenido de una sustancia/parámetro que caracteriza los tanques de proceso, la sustancia/parámetro se selecciona de un grupo que consiste en: DQO (demanda química de oxígeno), DBO (demanda bioquímica de oxígeno), COT (carbono orgánico total),
O2, N, NH4-N, NH4-N NO3-N y TCO (tasa de captación de oxígeno).
Para reducir adicionalmente el coste de funcionamiento, el método puede comprender una etapa de suministro de agua tratada solamente a un primer grupo de tanques de clarificación y una etapa de interrupción del suministro a un segundo grupo de tanques de clarificación. El primer grupo de tanques de clarificación es un subconjunto de la pluralidad de tanques de clarificación, por lo que a un número, tal como 1,2, 3... 6, 7, o incluso más, de tanques de clarificación que forman parte del segundo grupo de tanques de clarificación no se les suministra aguas residuales tratadas del tanque o los tanques de proceso.
La etapa de suministro de agua tratada solamente a un primer grupo de tanques de clarificación y la etapa de interrupción del suministro a un segundo grupo de tanques de clarificación puede basarse en la capacidad excedentaria real.
La planta puede comprender una estructura de raspado de lodo configurada para el raspado de al menos uno de los tanques de clarificación. En una realización, el método puede comprender una etapa de interrupción del raspado en al menos uno de los tanques de clarificación del segundo grupo de tanques de clarificación. La etapa de interrupción del raspado puede basarse en la capacidad excedentaria real. Sin embargo, también pueden usarse otros aspectos. Además, la planta puede comprender una bomba de lodo configurada para bombear lodo desde al menos uno de los tanques de clarificación. En una realización, el método puede comprender una etapa de interrupción del bombeo desde al menos uno de los tanques de clarificación del segundo grupo de tanques de clarificación. La etapa de interrupción del bombeo puede basarse en la capacidad excedentaria real. Sin embargo, también pueden usarse otros aspectos. La etapa de interrupción del raspado y/o el bombeo puede realizarse de forma sustancialmente simultánea con la etapa de interrupción del suministro a al menos un tanque de clarificación del segundo grupo de tanques de clarificación. Como alternativa, la etapa de interrupción del raspado y/o el bombeo puede realizarse antes o después de la etapa de interrupción del suministro. El orden de interrupción puede depender, por ejemplo, de la capacidad excedentaria real, del tamaño de la planta y del tamaño de los tanques de clarificación.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invención proporciona una planta de lodo activado para el tratamiento de aguas residuales de acuerdo con la reivindicación 10.
La sustancia/parámetro que caracteriza los tanques de proceso es una o más de: DQO (demanda química de oxígeno), DBO (demanda bioquímica de oxígeno), COT (carbono orgánico total), O2, N, NH4-N, NH4-N NO3-N y TCO (tasa de captación de oxígeno).
La unidad de control puede estar en comunicación de datos con válvulas y/o bombas y/u otras unidades de control de flujo para controlar el suministro y la interrupción del suministro a los tanques de proceso.
Debe comprenderse, que un experto reconocería fácilmente que cualquier característica descrita en combinación con el primer aspecto de la invención podría también combinarse con el segundo aspecto de la invención, y viceversa. La planta de acuerdo con el segundo aspecto de la invención es muy adecuada para realizar las etapas del método de acuerdo con el primer aspecto de la invención. Por lo tanto, las observaciones expuestas anteriormente con respecto al método son igualmente aplicables con respecto a la planta.
Breve descripción de los dibujos
Se describirán ahora adicionalmente realizaciones de la invención con referencia a los dibujos, en los que:
la Fig. 1 ilustra esquemáticamente una planta de lodo activado,
la Fig. 1a ilustra esquemáticamente una realización alternativa de una planta de lodo activado que tiene una disposición alternativa de un tanque de proceso con dos estados diferentes de funcionamiento,
la Fig. 2 ilustra esquemáticamente una planta de lodo activado que comprende una pluralidad de tanques de proceso y una pluralidad de tanques de clarificación,
la Fig. 3 ilustra esquemáticamente una realización alternativa de una planta de lodo activado que comprende una pluralidad de tanques de proceso y una pluralidad de tanques de clarificación,
la Fig. 4 ilustra esquemáticamente una planta de lodo activado en la que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso,
la Fig. 5 ilustra esquemáticamente una realización alternativa de una planta de lodo activado en la que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso, y
la Fig. 6 ilustra esquemáticamente una planta de lodo activado en la que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso y en la que se interrumpe el suministro de agua tratada a un segundo grupo de tanques de clarificación.
Descripción detallada de los dibujos
Debe comprenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones de la invención, se proporcionan solamente a modo de ilustración, puesto que serán evidentes diversos cambios y modificaciones dentro del espíritu y el alcance de la invención para los expertos en la materia a partir de la presente descripción detallada.
la Fig. 1 ilustra esquemáticamente una planta 1 de lodo activado. La planta 1 comprende una pluralidad de tanques de proceso 2 (de los cuales solo se ilustra uno) que comprenden lodo activado con una velocidad de tratamiento que es variable (no se muestra). Cada tanque de proceso 2 tiene una entrada 3 para recibir aguas residuales y una salida 4 para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación 5 (solo se ilustra uno) para la separación en una fracción de agua y una fracción de lodo. El tanque de clarificación 5 de la presente realización comprende una primera salida 6 para agua y una segunda salida 7 para agua que comprende lodo.
Una fracción del agua que comprende lodo puede devolverse a la entrada 3 a través de la entrada de retorno 7a, mientras que otra fracción que comprende lodo en exceso puede retirarse a través de la salida de exceso 7b.
En la presente realización, la planta 1 comprende una estructura de aireación 8 configurada para la aireación de al menos uno de los tanques de proceso 2 para garantizar una cantidad suficiente de oxígeno para el microorganismo para el tratamiento biológico de las aguas residuales.
Además, la planta ilustrada 1 comprende una estructura de agitación 9 configurada para la agitación de al menos uno de los tanques de proceso 2 para mejorar las condiciones para los microorganismos.
La planta ilustrada 1 comprende una estructura de raspado de lodo 10 configurada para el raspado de al menos uno de los tanques de clarificación 5 y una bomba de lodo 11 configurada para el bombeo de lodo desde al menos uno de los tanques de clarificación 2.
El tratamiento de aguas residuales en la planta 1 comprende al menos las etapas de determinación de una capacidad excedentaria real que indica una cantidad de aguas residuales que puede añadirse y tratarse en la planta 1 de lodo activado, suministro de aguas residuales solamente a un primer grupo (véanse las Fig. 4 y 5) de tanques de proceso 2, siendo el primer grupo de tanques de proceso 2 un subconjunto de la pluralidad de tanques de proceso, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina basándose en la capacidad excedentaria real, e interrupción automática del suministro a un segundo grupo (véanse las Fig. 4 y 5) de tanques de proceso 2 basándose en la capacidad excedentaria real.
El suministro y la interrupción del suministro a los grupos primero y segundo de tanques de proceso pueden controlarse mediante una unidad de control 12 que se configura para la comunicación con un número de válvulas 13, 14 configuradas para interrumpir el suministro a al menos un tanque de proceso 2 y al menos un tanque de clarificación 5, respectivamente, cerrando dicha válvula. El suministro puede reanudarse mediante la apertura de la válvula 13, 14 y puede controlarse mediante la unidad de control 12.
La planta 1 de lodo activado comprende adicionalmente una estructura de bombeo 15 configurada para la recirculación de al menos una parte del agua tratada desde al menos uno de los tanques de proceso 2.
La Fig. 1a ilustra parte de una realización alternativa de una planta 1 de lodo activado en la que el tanque de proceso 2 se divide en dos partes P1' y P1". Las dos partes se conectan para permitir el suministro alternativo a las partes P1' y P1" de tanque de proceso. En la parte superior de la Fig. 1a, las aguas residuales se conducen inicialmente a la parte P1' de tanque de proceso y desde aquí las aguas residuales se conducen posteriormente a la parte P1" de tanque de proceso para su posterior tratamiento. Después del tratamiento en los tanques de proceso 2, el agua tratada se conduce al tanque de clarificación 5 marcado como C1. En la parte inferior de la Fig. 1a, las aguas residuales se conducen inicialmente a la parte P1" de tanque de proceso. Si se selecciona la parte P1 o P2 de tanque de proceso como tanque inicial se controla mediante el mecanismo de conmutación 16. Para garantizar que el agua tratada ha pasado por ambas partes del tanque de proceso 2 antes de ser conducida al tanque de clarificación C1, el rebosadero 17 se abre y se cierra en función del mecanismo de conmutación 16. Los dos estados de funcionamiento se realizan en ciclos automáticos periódicos durante algunas horas.
La Fig. 2 ilustra esquemáticamente una planta 1 de lodo activado que comprende una pluralidad de tanques de proceso 2 y una pluralidad de tanques de clarificación 5. En la presente realización, el número de tanques de proceso 2 es igual al número de tanques de clarificación 5. Los tanques de proceso 2 se numeran de P1 a PN, mientras que los tanques de clarificación 5 se numeran de C1 a CN. Cada tanque de proceso 2 tiene una salida 4 para suministrar agua tratada a un tanque de clarificación 5 correspondiente.
La Fig. 3 ilustra esquemáticamente una realización alternativa de una planta 1 de lodo activado que comprende una pluralidad de tanques de proceso 2 y una pluralidad de tanques de clarificación 5. En la presente realización, el número de tanques de proceso 2 es igual al número de tanques de clarificación 5. Los tanques de proceso 2 se numeran de P1 a PN, mientras que los tanques de clarificación 5 se numeran de C1 a CN. Cada tanque de proceso 2 tiene una salida 4 para suministrar agua tratada a los tanques de clarificación 5 a través de una conexión de fluido común 18.
En la realización ilustrada, el número de tanques de proceso 2 es igual al número de tanques de clarificación 5, es decir, un total de N de cada tipo de tanque. Sin embargo, debe comprenderse, que el número puede ser diferente, de manera que la planta 1, por ejemplo, puede comprender N tanques de proceso y M tanques de clarificación.
La Fig. 4 ilustra esquemáticamente una planta 1 de lodo activado en la que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso 2. El segundo grupo de tanques de proceso comprende los tanques de proceso numerados P3 y P4. La interrupción se ilustra mediante la cruz 19. Debido a la conexión directa entre cada tanque de proceso 2 y un tanque de clarificación 5 correspondiente, también se interrumpe el suministro a los tanques de clarificación C3 y C4 correspondientes.
La Fig. 5 ilustra esquemáticamente una planta 1 de lodo activado en la que se interrumpe el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso 2. El segundo grupo de tanques de proceso comprende los tanques de proceso numerados P2 y P3. La interrupción se ilustra mediante la cruz 19.
La Fig. 6 ilustra esquemáticamente una planta 1 de lodo activado en la que el suministro de agua tratada se interrumpe adicionalmente a un segundo grupo de tanques de clarificación 5. La interrupción del suministro a los tanques de proceso 2 numerados P2 y P3 se ilustra mediante la cruz 19, mientras que la interrupción del suministro a los tanques de clarificación 5 numerados C1 y C2 se ilustra mediante la cruz 20.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método para el tratamiento de aguas residuales en una planta de lodo activado, comprendiendo la planta una pluralidad de tanques de proceso que comprenden lodo activado con una velocidad de tratamiento que es variable, teniendo cada tanque de proceso una entrada para recibir aguas residuales y una salida para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación para la separación en una fracción de agua y una fracción de lodo, una estructura de aireación configurada para la aireación de al menos uno de los tanques de proceso y una unidad de control, comprendiendo el método las etapas de:
- medir un contenido de una sustancia/un parámetro que caracteriza los tanques de proceso mediante mediciones en los tanques de proceso, siendo la sustancia/el parámetro uno o más de: DQO (demanda química de oxígeno), DBO (demanda bioquímica de oxígeno), COT (carbono orgánico total), O2 , N, NH4-N, NH4-N NO3-N y TCO (tasa de captación de oxígeno) mediante el uso de al menos un sensor configurado para medir dicho contenido de dicha sustancia/dicho parámetro,
- determinar una capacidad excedentaria real que indica una cantidad de aguas residuales que puede añadirse y tratarse en la planta de lodo activado, en donde la capacidad excedentaria real se determina basándose en el contenido medido de la sustancia/del parámetro que caracteriza los tanques de proceso, determinándose la capacidad excedentaria real mediante la unidad de control,
- suministrar aguas residuales solamente a un primer grupo de tanques de proceso, siendo el primer grupo de tanques de proceso un subconjunto de la pluralidad de tanques de proceso, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina basándose en la capacidad excedentaria real, controlándose el suministro mediante la unidad de control, e
- interrumpir automática y temporalmente el suministro a un segundo grupo de tanques de proceso basándose en la capacidad excedentaria real sin vaciar los tanques, controlándose el suministro mediante la unidad de control, comprendiendo el método adicionalmente una etapa de interrupción de la aireación a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo y una etapa de inicio de la aireación del al menos un tanque de proceso antes de que se inicie el suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capacidad excedentaria real se determina basándose en la velocidad de tratamiento del lodo.
3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde la etapa de interrupción del suministro a todos los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso se realiza simultáneamente.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la aireación de al menos uno de los tanques de proceso en el segundo grupo se realiza periódicamente.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capacidad excedentaria real se determina adicionalmente basándose en un calendario.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa de determinación de un flujo de aguas residuales a la planta, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina adicionalmente basándose en el flujo.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa de recepción de información de previsión, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina adicionalmente basándose en la información de previsión.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la información de previsión se selecciona de un grupo que consiste en: información de uno o más pluviómetros, radar meteorológico, previsiones meteorológicas, una o más mediciones de flujo en un sistema de alcantarillado que suministra aguas residuales a la planta, y una o más señales de una o más estaciones de bombeo.
9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una etapa de suministro de agua tratada solamente a un primer grupo de tanques de clarificación, siendo el primer grupo de tanques de clarificación un subconjunto de la pluralidad de tanques de clarificación, y una etapa de interrupción del suministro a un segundo grupo de tanques de clarificación.
10. Una planta de lodo activado para el tratamiento de aguas residuales, comprendiendo la planta:
- una pluralidad de tanques de proceso que comprenden lodo activado;
- al menos un sensor configurado para medir en los tanques de proceso un contenido de una sustancia/un parámetro que caracteriza los tanques de proceso, en donde la sustancia/el parámetro es uno o más de: DQO (demanda química de oxígeno), DBO (demanda bioquímica de oxígeno), COT (carbono orgánico total), O2 , N, NH4-N, NH4-N NO3-N y TCO (tasa de captación de oxígeno);
- al menos un tanque de clarificación para la separación en una fracción de agua y una fracción de lodo, teniendo cada tanque de proceso una entrada para recibir aguas residuales y una salida para suministrar agua tratada a al menos un tanque de clarificación; y
- una estructura de aireación configurada para la aireación de al menos uno de los tanques de proceso; comprendiendo la planta adicionalmente una unidad de control configurada para:
- determinar una capacidad excedentaria real que indica una cantidad de aguas residuales que puede añadirse y tratarse en la planta de lodo activado, basándose la determinación en mediciones del contenido de la sustancia/del parámetro que caracteriza los tanques de proceso,
- controlar un suministro de aguas residuales solamente a un primer grupo de tanques de proceso, siendo el primer grupo de tanques de proceso un subconjunto de la pluralidad de tanques de proceso, en donde el número de tanques de proceso en el primer grupo se determina basándose en la capacidad excedentaria real,
- controlar automáticamente la interrupción temporal del suministro a un segundo grupo de tanques de proceso basándose en la capacidad excedentaria real sin vaciar los tanques, e
interrumpir la aireación a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo e iniciar la aireación del al menos un tanque de proceso antes de que se inicie el suministro de aguas residuales a al menos uno de los tanques de proceso del segundo grupo de tanques de proceso.
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