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Prueba de generación de electricidad a partir de gas procedente de tratamiento de aguas en Sudáfrica

27.03.2018

La conversión de la planta depuradora de agua industrial garantiza el valor del fosfato

Las empresas que vierten aguas residuales de producción en el sistema de alcantarillado (vertederos indirectos) deben cumplir con las normas de vertido de las respectivas empresas de desagüe. Las crecientes exigencias exigen soluciones especialmente económicas que, por lo general, excluyen la construcción de una nueva planta de tratamiento de aguas residuales. Esto también se aplica a la planta de fosfatado de Robert Bosch Automotive Steering GmbH en Berlín-Wittenau.

Nuestros estudios de proceso actuales confirman la adaptación técnica y la optimización de una planta de tratamiento de aguas residuales químico-física. Los valores totales de fosfato medidos en la descarga de la planta de limpieza después de la conversión se situaron por debajo de los nuevos valores límite de descarga en el sistema de alcantarillado de Berliner-Wasserbetriebe (BWB) hasta en un 90 por ciento.

Los límites de efluente para el fosfato total se redujeron de antemano a 50 mg/l por BWB.

La empresa Robert Bosch Automotive Steering GmbH ha decidido completar técnicamente la instalación existente para la eliminación de iones metálicos de las aguas residuales con el fin de garantizar el cumplimiento del valor límite de descarga reducido para el fosfato.

AKUT Partner diseñó la solución de adaptación rentable después de un inventario intensivo.

Al convertir, complementar técnicamente y optimizar la planta de tratamiento existente, el fosfato (que ahora se suma a los iones metálicos previamente precipitados) se precipita en las aguas residuales con cal dosificada automáticamente y se separa de las aguas residuales en una prensa de filtro de cámara existente.

El concepto de instalación seleccionado se acompañó de una licitación hasta la aceptación final y la puesta en servicio. La aprobación TÜV de la planta de tratamiento de aguas residuales de funcionamiento semiautomático y químico-físico deseada por el contratista aprobó la planta sin ningún requisito adicional.

La amplia automatización del tratamiento de aguas residuales libera tiempo a los operadores de la planta y reduce la cantidad de energía eléctrica utilizada.

Los bajos costes de inversión (en comparación con una planta de tratamiento de aguas residuales recién instalada) y los efectos positivos en los costes de explotación refuerzan la rentabilidad de la planta de fosfatado de Berlín-Wittenau.

Foto: Robert Bosch Automotive Steering GmbH, Berlín – Wittenau. Depósito tampón para las aguas residuales que contienen fosfatos, en el fondo el filtro de cámara presiona para obtener la separación de los lodos de cal.

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Presentación del nuevo DWA-A 262 en Nantes

10.01.2018

Prueba de generación de electricidad a partir de gas procedente de tratamiento de aguas en Sudáfrica

En general, las condiciones marco en Sudáfrica para la generación de electricidad a partir de gas de depuradora son bastante difíciles. La remuneración por la alimentación a partir de energías renovables se determina en las subastas. Este enfoque prefiere tecnologías escalables como la fotovoltaica. El biogás, por otra parte, está limitado por la disponibilidad de materias primas. Esta restricción se aplica en particular a la conversión de los gases de las aguas residuales y de los vertederos en electricidad. La única característica distintiva del biogás es la simple capacidad de almacenamiento del combustible y la generación de electricidad en horas punta independientemente de la producción, tampoco se reconoce en este procedimiento de adjudicación.

El único factor económicamente decisivo en el mercado energético sudafricano es el ahorro en el consumo propio de electricidad. Los precios actuales de la electricidad de alrededor de 1,20 rand/kWh (alrededor de 0,08 €/kWh) son bajos para los estándares alemanes. Sin embargo, el precio de la electricidad se ha multiplicado desde 2007: en ese momento era de 0,013 €/kWh. Además, se han anunciado incrementos anuales de precios del 10%.

En este campo de tensión, la Sociedad Alemana de Cooperación Internacional (GIZ) GmbH encargó a AKUT la preparación de dos estudios sobre el uso de gas residual para las dos plantas de tratamiento de aguas residuales de Kingstonvalle y Zeekoegat.

Beneficio económico y ecológico

En el contexto actual de escasez de agua en Ciudad del Cabo, la relevancia y la naturaleza del tema se hace muy clara. La falta de lluvias se atribuye principalmente al cambio climático. Por lo tanto, los estudios identifican las reducciones de emisiones, en este caso las reducciones de las emisiones de metano, como una ventaja significativa además de las ventajas económicas. En la actualidad, el gas producido por la digestión de los lodos de depuradora se libera a la atmósfera sin ninguna medida. Ahora se cambiará para que el gas se recoja, se procese y se utilice para la generación de energía.

En el estudio se realizaron comparaciones detalladas de diversos componentes técnicos, modelos operativos y formas de organización. Estas comparaciones muestran:

En ambas plantas de tratamiento de aguas residuales, el beneficio económico puede maximizarse optimizando el uso de las torres de digestión existentes. La utilización de la digestión debe ser incrementada por la adición de los llamados co-sustratos. Para ello son adecuados los lodos digeridos de las depuradoras vecinas o los residuos de la agroindustria. Estos últimos fueron identificados por los empleados locales de AKUT para poder realizar cálculos de modelos específicos. Se tuvieron en cuenta tanto el potencial de biogás como los costes de transporte.

Las variantes con tratamiento exclusivo de los lodos de depuradora de la depuradora tienen sentido desde el punto de vista económico. Aunque esto reduce los costes de inversión, la menor producción de gas también reduce la rentabilidad.

Además de los componentes técnicos y de la gestión operativa, también se examinaron los modelos del operador, desde el funcionamiento interno hasta los modelos BOT. Se determinaron dos variantes de preferencia a partir de seis modelos de operador diferentes.

La decisión está ahora en el campo de la política. ¿Deben aplicarse las medidas? ¿Cuál de las variantes preferidas es la más ventajosa ? GIZ y AKUT están dispuestos a seguir apoyando a los municipios de Tshwane y Mbombela, tanto en la toma de decisiones como en la ejecución técnica.

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Premio a la innovación en materia de aguas residuales 2016 del Gobierno del Estado de Baviera

10.11.2017

Presentación del nuevo DWA-A 262 en Nantes

Del 22 al 26 de octubre, tuvo lugar en Francia la conferencia  “s2small 2017”  sobre Plantas Pequeñas de  Agua Potable y de tratamiento de Aguas Residuales de la IWA (International Water Conference). Florent Chazarenc, del IMT Atlantique y organizador de la conferencia, destacó que los sistemas pequeños son una parte crucial de la solución a los problemas humanitarios del mundo: “Lo pequeño es bello, eficiente y asequible – lo pequeño es el futuro”. Más de 200 participantes respondieron a la convocatoria y discutieron sus propuestas de soluciones en las áreas de sistemas de alcantarillado eficientes en recursos, tratamiento y reuso de aguas residuales.

La contribución alemana a la conferencia fue presentada por Heribert Rustige, socio de AKUT de Berlín. Él presentó la nueva hoja de trabajo DWA-A 262 sobre humedales articificiales por tratamiento de aguas residuales. Se espera que se publique en noviembre de 2017 y sustituya a la anterior de 2006, mientras que se han añadido muchas nuevas soluciones y variantes de sistema a la nueva hoja de trabajo. Esto incluye el “sistema francés”, que consiste en una combinación con un pretratamiento de agua cruda en un filtro de grava y un postratamiento en un filtro de arena plantado (por ejemplo, Phragmifiltre). El nuevo método de filtrado del suelo con ventilación activa es también especialmente innovador. Fue desarrollado por Scott Wallace en los EE. UU. y probado intensivamente durante varios años en Alemania por la UFZ Leipzig.

Interés internacional en la Directiva alemana sobre plantas de tratamiento fitosanitarias de aguas residuales

En el pasado, el A262 ya había atraído el interés de otros países. Fue traducido por última vez al ruso. Muchos usuarios también están esperando el lanzamiento de la versión actual. La traducción al inglés también estará disponible el próximo año en el DWA de Hennef.

La ventaja de un conjunto de normas tan detallado es la mayor seguridad para los planificadores y operadores. La hoja de trabajo especifica los requisitos mínimos para el dimensionamiento de los filtros de suelo y se refiere a los valores derivados de la experiencia práctica.  El usuario debe comprobar en cada caso si las condiciones límites son correctas en su aplicación. Al hacerlo, las regulaciones se centran en el tratamiento de aguas residuales domésticas y municipales, incluyendo los sistemas mixtos de alcantarillado. Además, también se tiene en cuenta el tratamiento de aguas grises en los filtros de suelo.

Las tablas, que tienen en cuenta, por ejemplo, las diferentes composiciones de aguas residuales o valores de diseño específicos, son útiles. Se muestran varias combinaciones útiles de procedimientos. Sin embargo, Rustige enfatizó en su discurso que la directriz no es un simple manual de construcción, ya que requiere conocimientos especializados. No se muestran fórmulas de diseño o enfoques de modelado porque todavía no se han probado en la práctica. Lo que es más interesante es la presentación de requisitos mínimos con los que se pueden alcanzar ciertos valores de efluentes o grados de limpieza. En el modelado teórico de la eficiencia de purificación, a menudo no se tiene en cuenta que la hidráulica o la transferencia de oxígeno pueden ser factores limitantes decisivos, lo que en el peor de los casos puede conducir a una rotura total del filtro de suelo. Es mejor orientarse sobre los resultados estadísticamente relevantes derivados de la práctica, ya que se utilizan en el A 262.

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