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Inicio del proyecto "Gestión integrada de los recursos hídricos en la cuenca del lago Victoria"

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Humedales artificiales para el tratamiento de aguas mixtas urbanas en China

01.02.2020

Estación de medida TOC para la optimización del proceso

Desarrollo de un conmutador de aguas residuales para el tratamiento selectivo de flujo parcial de aguas residuales altamente concentradas (ESTA) en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales

La asociación de investigación ESTA es una fusión entre AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner, la Universidad Técnica (TU) de Berlín , el departamento de Gestión de Aguas Urbanas y LAR Process Analysers AG. El objetivo era el desarrollo de un conmutador inteligente de aguas residuales a la entrada de las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales para la separación de las entradas muy cargadas y el aprovechamiento energético mediante el tratamiento anaeróbico. El proyecto «ESTA (FKZ 02WQ1382A-C)» fue financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF) en el marco de la iniciativa de financiación KMU-innovativ.

Como resultado, se identificaron y evaluaron las entradas máximas con una resolución temporal de 6 minutos con respecto a la altura y la frecuencia y se utilizaron para controlar el desviador de aguas residuales.

El funcionamiento satisfactorio del conmutador de aguas residuales y del reactor de prueba anaeróbico fue posible a pesar de las bajas concentraciones máximas y el bajo número de cargas de impacto en la planta de tratamiento de aguas residuales investigada en combinación con el exceso de lodo. La simulación de la planta de tratamiento de aguas residuales mostró que, a pesar de la eliminación de la fracción de aguas residuales altamente cargada y de los cambios en la relación C:N para las condiciones subyacentes (en particular, los bajos valores de entrada de amonio) , los valores de vigilancia reglamentarios pueden cumplirse. Se podría alcanzar un grado máximo de autosuficiencia eléctrica del 75%.

Un componente central del proyecto fue la construcción y operación de una planta de prueba en la planta de tratamiento de aguas residuales de Baruth (Brandenburgo), que se planificó e instaló en coordinación con los socios del proyecto TU Berlín y AKUT. El asociado del proyecto LAR se encargó principalmente de desarrollar una tecnología de análisis online. El inicio del proyecto fue el 01.10.2016, el fin del proyecto fue el 31.03.2019.

Con la ayuda de la tecnología de análisis TOC-online se controló un mecanismo que a partir de una concentración umbral ajustable, alimenta el agua de entrada a la planta de tratamiento de aguas residuales a un reactor anaeróbico. Se evaluaron tanto las concentraciones de alimentación analizadas, los flujos y cargas de volumen introducidos en el reactor como el biogás producido en el reactor.

Debido a la implementación de la tecnología de análisis TOC-online en un remolque de medición, el equipo de medición está ahora también disponible para uso móvil. Las campañas de medición en otras plantas de tratamiento de aguas residuales y en dos instalaciones industriales demuestran su capacidad operativa. La carga básica podría determinarse claramente y los picos de entrada podrían evaluarse en función de la altura y la frecuencia.

En la consideración económica podrían elaborarse indicaciones concretas a partir de las cuales tiene sentido la concentración y el volumen de una carga de impacto e iniciar nuevas medidas en relación con el concepto de un conmutador de aguas residuales, también en relación con la conversión general del proceso de la planta de tratamiento de aguas residuales para separar el tratamiento anaeróbico de los lodos.

«Aunque la planta de tratamiento de aguas residuales investigada de Baruth tiene unas cargas de impacto por debajo de los valores umbral determinados y no parece que sea apropiado realizar una investigación adicional en este caso, los resultados de los otros sitios investigados muestran ciertamente un potencial», explica el coordinador del proyecto, el Ing. Dipl. Thilo Burkard (AKUT).

Por consiguiente, los participantes en el proyecto son optimistas en cuanto a la posibilidad de aplicar el nuevo concepto a la nueva construcción y acondicionamiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, se prevé una campaña de medición con el dispositivo móvil de medición para otras plantas de tratamiento de aguas residuales.

Contacto y consultas: Thilo Burkard

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Estación de medida TOC para la optimización del proceso

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Recomendaciones para las combinaciones de plantas de tratamiento de aguas residuales seminaturales y técnicas

15.01.2020

Humedales artificiales para el tratamiento de aguas mixtas urbanas en China

Miles de canales recorren las ciudades de China. En los estuarios poco profundos de los principales ríos han servido tradicionalmente como rutas navegables por barcas. Con el rápido y extremadamente denso desarrollo urbanístico, el drenaje de agua se hizo cada vez más importante. Sin embargo, esto fue acompañado por una contaminación cada vez mayor. Alcantarillas hidráulicamente sobrecargadas y una escorrentía de agua de lluvia cargada de sustancias producen hoy en día una excesiva contaminación de las aguas superficiales. Esto tiene un efecto negativo en su concentración de oxígeno, lo que provoca graves molestias por olores, especialmente en la estación cálida.

Desde que el gobierno declaró que el saneamiento de estas aguas era una tarea central para todos los municipios, se han probado muchas tecnologías. Sin embargo, en la mayoría de los casos no se ha logrado el éxito. Obviamente, el problema no se puede resolver sólo con medidas internas en las aguas. En dos ocasiones fueron utilizados humedales articiciales que son adecuados para absorber a corto plazo altas cargas hidráulicas de canalizaciones mixtas y de aguas de lluvias. De esta manera, se trataron en el canal antes del desbordamiento.

En el marco del proyecto KEYS, financiado por el BMBF y llamado «Tecnologías pioneras para la gestión sostenible de las cuencas hidrográficas urbanas como factor clave para la aplicación exitosa del concepto de «ciudad esponja»», se deberá demostrar el efecto de estos sistemas y se investigará paralelamente. Los humedales artificiales para el tratamiento de aguas mixtas fueron desarrollados en Alemania y representan una tecnología clave en este país para el tratamiento tanto centralizado como descentralizado de aguas pluviales y desbordamientos de aguas mixtas.

Los ingenieros de AKUT, que llevan 10 años trabajando en China como consultores, son conscientes de que la tecnología alemana no siempre se puede transferir de uno a uno en el extranjero. En particular, falta una base de datos para un dimensionamiento óptimo. En colaboración con los socios del proyecto, se lograrán estos requisitos. Durante nuestra visita en diciembre de 2019, se examinaron los lugares de muestreo para las campañas de medición previstas en 2020 y se obtuvieron datos operativos. Se preparó la instalación de sondas online y registradores de lluvia.

Las dos localizaciones de demostración, cada una con 3 000 m² de área de filtro de retención, están ubicadas en Suzhou, en la provincia de Jiangsu. El primer humedal artificial para el tratamiento de aguas mixtas en el Canal de Zhujing ha estado en funcionamiento desde 2018, el segundo humedal en el Canal de Hongshuanglou no se completó hasta el invierno de 2019.

En contraste con las regiones más ricas en agua, estos filtros de suelo también se utilizarán en climas áridos como el de Pekín. Para ello se está probando un uso multifuncional de los filtros, esto significa que en caso de clima seco, el área de filtrado disponible se utilizará para el tratamiento directo de las aguas superficiales. Esto protege los filtros de plantas de la desecación y al mismo tiempo aumenta el efecto de limpieza.

El proyecto está dirigido por el Instituto de gestión de aguas urbanas de la Universidad Leibniz de Hannover (ISAH) y financiado durante 3 años por el Ministerio Federal de Educación e Investigación en el marco de la medida de financiación «CLIENT II – Asociaciones Internacionales para Innovaciones Sostenibles».

Foto: Till Ermisch (AKUT) entrevista a Ying ZHANG de Suzhou DeHua Eco Technology Ltd. sobre los puntos de descarga en el restaurado Canal Hongshuanglou.

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Humedales artificiales para el tratamiento de aguas mixtas urbanas en China

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IWA - Conferencia sobre la reutilización del agua 2019 Berlín visita Hobrechtsfelde

28.12.2019

Recomendaciones para las combinaciones de plantas de tratamiento de aguas residuales seminaturales y técnicas

En el proyecto conjunto europeo AquaNES, se examinaron desde 2016 hasta 2019, varias combinaciones de sistemas seminaturales y técnicos para comprobar su idoneidad para el tratamiento de aguas residuales. Los resultados se describieron en un folleto destinado a los planificadores y operadores de estos sistemas y otros comparables. Las recomendaciones muestran el potencial y las aplicaciones razonables de estas combinaciones.

La primera parte del documento trata de los filtros verdes como parte de los sistemas combinados y describe las posibles combinaciones con pre y post tratamiento técnico. Destacan los diversos usos posibles de los humedales artificiales como tratamiento primario, secundario o terciario, así como el doble uso para los desbordamientos de aguas mixtas y como etapa de tratamiento terciario. Parámetros de diseño importantes, en particular el código de prácticas alemán DWA A-262 (2017) para el dimensionamiento, la construcción y el funcionamiento de los humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales municipales son resumidos y se combinan con los resultados de los emplazamientos de demostración y la experiencia de los autores.

En la segunda parte, se presentan los cinco emplazamientos de AquaNES en Grecia, Alemania y Gran Bretaña, sus diferentes áreas de aplicación, los datos de construcción y funcionamiento, así como los resultados del seguimiento. Los dos emplazamientos griegos, las plantas de tratamiento de aguas residuales de Antiparos y Thirasia, están situados en islas turísticas del Mar Egeo. El punto fuerte de la solución en Antiparos (AquaNES – emplazamiento 10b) se centró en la creación de un sistema de tratamiento secundario robusto y seminatural que pudiera gestionar los niveles fluctuantes de hidráulica y contaminación y a su vez cumplir con la norma griega de reutilización mediante riego limitado. En Thirasia, se integró un filtro verde en varios procesos técnicos diferentes. Esto incluyó experimentos con fotocatálisis a través de TiO2 y la filtración por membrana aguas abajo. En Rheinbach (Erftverband) se probó un filtro verde de retención para su uso combinado como cuarta etapa de tratamiento y para el tratamiento de los desbordamientos de aguas mixtas. En la planta de tratamiento de aguas residuales de Schönerlinde, la combinación consistía en una planta de ozono y un filtro verde aguas abajo. Aquí también se demostró la retención de microcontaminantes orgánicos, como residuos farmacéuticos y metabolitos, en el efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales. Por último, en el emplazamiento de Packington (Gran Bretaña), se investigó la eficacia de los filtros verdes con material filtrante reactivo fabricado con escoria de altos hornos en funcionamiento a largo plazo.

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