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

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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BLUE PLANET Berlin Water Dialogues meets AquaNES

09.07.2019

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

Del 16 al 20 de junio de 2019, la Asociación Internacional del Agua (IWA) organizó en Berlín su «12th International Conference on Water Reclamation and Reuse «: más de 400 expertos de más de 40 países, más de 200 conferencias, más de 120 póster, exposiciones, talleres y visitas técnicas sobre el complejo de «Superar el estrés hídrico a través de la captación y reutilización del agua». En tiempos de cambios climáticos descontrolados, la gestión del agua es cada vez más importante, tal y como lo experimentamos en nuestro trabajo diario.

Parte del programa fue un recorrido por los antiguos campos de aguas residuales de Hobrechtsfelde en Berlín. El recorrido fue organizado por AKUT.

En el centro de información «Gut Hobrechtsfelde», el antiguo almacén, hay una magnífica exposición preparada sobre la historia de la depuración de aguas residuales de Berlín, en particular de los campos de aguas residuales. Allí se representa el modelo de uso agrícola de los campos en 1920. Tras la puesta en marcha, en 1985, de la planta de tratamiento de aguas residuales norte (hoy: PTAR Schönerlinde), los campos de aguas residuales de Hobrechtsfelder fueron retirados de su uso. Tanto los tubos de drenaje, que continuaban drenando la zona, como los metales pesados y los fosfatos, que se habían acumulado en el suelo a lo largo de décadas, permanecían en el suelo. En 2004, el grupo de trabajo AKUT / P2M / Spiekermann GmbH planificó y llevó a cabola rehumidificaciónde los campos de aguas residuales. Se sellaron una parte de las zanjas de drenaje existentes, incluidas las tuberías de drenaje, a las que se dirigía una gran longitud total de flujo. Se hizo posible el riego selectivo de áreas que se habían desecado. Esto se realiza con las aguas residuales ya tratadasde la PTAR Schönerlinde, que se purifican e higienizan aún más a petición de la Autoridad de Aguas. El tratamiento se realiza sin suministro de energía eléctrica y con los costes mínimos de funcionamiento, ya que no se utilizan recursos operativos. Para el tratamiento ininterrumpido y seminatural de las aguas residuales se creó un sistema compuesto de diferentes zonas, como la zona de aguas profundas, la zona de aguas poco profundas, las zonas cubiertas de vegetación y los pasadizos del suelo para este llamado biotopo de limpieza. Dado que sólo se disponían de datos limitados sobre el efecto de los componentes individuales, AKUT había planeado plantas piloto que consistian en estanques de pruebapara la evaluación práctica de las posibles variantes. En el marco de la investigación complementaria, no sólo se investigaron las tasas de degradación de nutrientes y la higienización, sino también la eliminación de residuos de medicamentos y de otros oligoelementos. Una vez finalizada la operación de prueba, la planta piloto ha sido ajustada a funcionamiento continuo. Quince años después del inicio de la rehumectación, no sólo un gran número de aves sino también castores se han asentado en el estanque. Como estaba previsto, los campos de aguas residuales se utilizan como sistemas silvapastoriles, en los que el ganado y los caballos se mueven de forma independiente y cuidan de la naturaleza.

Los participantes internacionales de la conferencia quedaron impresionados por la tecnología semi natural del siglo XIX con los campos de aguas residuales para el tratamiento y uso agrícola de las aguas residuales y sus nutrientes. Pero incluso en el siglo XXI, en el que se espera que haya escasez de agua en la región, existe un gran interés en soluciones seminaturales para fortalecer el equilibrio hídrico a través del reciclaje del agua. Al mismo tiempo, el secuestro de carbono en los humedales de todo el mundo representa una importante contribución a la protección del clima.

Del 16 al 20 de junio de 2019, la Asociación Internacional del Agua (IWA) organizó en Berlín su «12th International Conference on Water Reclamation and Reuse «: más de 400 expertos de más de 40 países, más de 200 conferencias, más de 120 póster, exposiciones, talleres y visitas técnicas sobre el complejo de «Superar el estrés hídrico a través de la captación y reutilización del agua». En tiempos de cambios climáticos descontrolados, la gestión del agua es cada vez más importante, tal y como lo experimentamos en nuestro trabajo diario.
Parte del programa fue un recorrido por los antiguos campos de aguas residuales de Hobrechtsfelde en Berlín. El recorrido fue organizado por AKUT.
En el centro de información «Gut Hobrechtsfelde», el antiguo almacén, hay una magnífica exposición preparada sobre la historia de la depuración de aguas residuales de Berlín, en particular de los campos de aguas residuales. Allí se representa el modelo de uso agrícola de los campos en 1920. Tras la puesta en marcha, en 1985, de la planta de tratamiento de aguas residuales norte (hoy: PTAR Schönerlinde), los campos de aguas residuales de Hobrechtsfelder fueron retirados de su uso. Tanto los tubos de drenaje, que continuaban drenando la zona, como los metales pesados y los fosfatos, que se habían acumulado en el suelo a lo largo de décadas, permanecían en el suelo. En 2004, el grupo de trabajo AKUT / P2M / Spiekermann GmbH planificó y llevó a cabo el re-riego de los campos de aguas residuales. Se sellaron una parte de las zanjas de drenaje existentes, incluidas las tuberías de drenaje, a las que se dirigía una gran longitud total de flujo. Se hizo posible el riego selectivo de áreas que se habían desecado. Esto se realiza con las aguas residuales ya purificadas de la PTAR Schönerlinde, que se purifican e higienizan aún más a petición de la Autoridad de Aguas. El tratamiento se realiza sin suministro de energía eléctrica y con los menores costes de funcionamiento, ya que no se utilizan recursos operativos. Para el tratamiento ininterrumpido y seminatural de las aguas residuales se creó un sistema compuesto de diferentes zonas, como la zona de aguas profundas, la zona de aguas poco profundas, las zonas cubiertas de vegetación y los pasadizos del suelo para este llamdo biotopo de limpieza. Dado que sólo se disponían de datos limitados sobre el efecto de los componentes individuales, AKUT había planeado plantas piloto de filtración / lavabos de prueba para la evaluación práctica de las posibles variantes. En el marco de la investigación de acompañamiento, no sólo se investigaron las tasas de degradación de nutrientes y la higienización, sino también la eliminación de residuos de medicamentos y de otros oligoelementos. Una vez finalizada la operación de prueba, la planta piloto ha sido ajustado a funcionamento continuo. Quince años después del inicio de la rehumectación, no sólo un gran número de aves sino también castores se han asentado en el estanque. Como estaba previsto, los campos de aguas residuales se utilizan como sistemas silvapastoriles, en las que el ganado y caballos se mueven de forma independiente y cuidan de la naturaleza.
Los participantes internacionales de la conferencia quedaron impresionados por la tecnología casi natural del siglo XIX con los campos de aguas residuales para el tratamiento y uso agrícola de aguas residuales y nutrientes. Pero incluso en el siglo XXI, en el que se espera que haya escasez de agua en la región, existe un gran interés en soluciones casi naturales para fortalecer el equilibrio hídrico a través del reciclaje del agua. Al mismo tiempo, el secuestro de carbono en los humedales de todo el mundo representa una importante contribución a la protección del clima.

Los temas de la conferencia de todo el mundo quedaron impresionados por la tecnología casi natural del siglo XIX con los campos de aguas residuales para el tratamiento y uso agrícola de aguas residuales y nutrientes. Pero incluso en el siglo XXI, en el que se espera que haya escasez de agua en la región, existe un gran interés en soluciones casi naturales para fortalecer el equilibrio hídrico a través del reciclaje del agua. Al mismo tiempo, el secuestro de carbono en los humedales de todo el mundo representa una importante contribución a la protección del clima.


Aprovechamos esta oportunidad para agradecer a


• DECHEMA y Berliner Wasserbetriebe BWB por asistencia en la organización de la visita;
• la oficina forestal de Pankow y
• la finca equina “Pferdekultur Gut Hobrechtsfelde” por la apertura de la exposición y la visita guiada

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