Estación Regeneradora de Aguas contenerizada para el proyecto GUARDIAN

En esta ocasión compartimos con vosotros el proyecto ejecutado para los socios que conforman el Proyecto Guardian y que han confiado en J. Huesa la fabricación, instalación y puesta en marcha de una estación regeneradora de aguas contenerizada.

Antes de abordar el trabajo realizado por J. Huesa, queremos daros a conocer el proyecto Guardian, que pretende dar respuesta a uno de los retos del cambio climático. Tal y como indica sus iniciales, Guardian “Green Urban Actions for Resilient Fire Defence of the Interface Area”, está destinado a aumentar la resiliencia al fuego en una zona del Parque Natural del Túria.

Esta iniciativa cuenta con la subvención de la Unión Europea, está liderada por el Ayuntamiento de Riba-roja de Túria, Ayuntamiento de Paterna, Hidraqua, Medi XXI, Universidad de Valencia, Universidad Politécnica de Valencia y Cetaqua. Así mismo, colabora en este proyecto el Parc Natural del Túria (Generalitat Valenciana).

El objetivo principal de la estación regeneradora de agua es la eliminación de microcontaminantes emergentes de una parte del efluente de la EDAR Camp de Turia II. El agua regenerada se empleará para el riego preventivo y de mantenimiento de las zonas que forman las barreras verdes de protección contra incendios del interfaz urbano forestal, evitando el uso de agua potable.

 

Sistema de Tratamiento de la E.R.A.

Para la ejecución de la planta piloto de la Estación Regeneradora de Aguas, J. Huesa ha apostado por diseñar una planta contenerizada en un container de 40” High Cube con un caudal nominal de funcionamiento de 10 m3 /hora.

A continuación, se detallan las etapas del tratamiento:

Pretratamiento

El agua procedente del tratamiento secundario se acumula en una arqueta en la que se ha ubicado una bomba que controla el aporte de agua a la planta, garantizando un caudal continuo de 10 m3 /hora.

A la entrada en la planta se mide la calidad del agua con un sensor de turbidez, de forma que, si los parámetros están fuera de los valores establecidos, la planta se para. Una vez confirmada la idoneidad de la calidad, se hace pasar el agua por un filtro de anillas para retener las partículas de mayor tamaño.

El agua procedente del filtro de anillas se hace pasar por un filtro de arena, compuesto por un lecho de sílex y antracita, y es acumulada posteriormente en un tanque de PRFV de 5 m3 de capacidad nominal ubicado en el interior del contenedor.

Desinfección por Ozono

Para una óptima eliminación de los microcontaminantes, J. Huesa se ha decantado por un tratamiento terciario basado en un proceso de oxidación avanzada, AOP´s, por sus siglas en inglés. Estos procesos están basados en la generación de especies fuertemente oxidantes, de forma que se utiliza como principal fuente de desinfección el ozono (O3).

El ozono, forma alotrópica del oxígeno, es un oxidante muy enérgico y altamente utilizado en tareas de desinfección del agua. Está comprobada su alta eficacia en oxidación de materias orgánicas e inorgánicas. Su poder oxidante y desinfectante, mayor que el del cloro, lo hace más eficaz que éste en la eliminación del olor, sabor y color del agua, así como en la eliminación de bacterias, virus y otros microorganismos.

Se ha instalado una planta de generación de ozono con capacidad para producir 100 gO3/h. El generador de ozono está montado en su propio bastidor y cuenta, entre otros equipos y elementos, con:

  • Unidad de refrigeración
  • Unidad alta Tensión
  • Unidad Aire Comprimido
  • Unidad concentradora de oxígeno
  • Unidad de gobierno donde se incluye PLC y pantalla táctil.
  • Grupo de bombeo

La planta generadora aspira agua del tanque de almacenamiento de agua pretratada y recircula sobre el mismo, dosificando por el camino la cantidad de ozono preprogramada en la unidad de gobierno.

El generador también está provisto por un sensor de ozono ambiental. Este medidor dará una señal de alarma, visual y acústica, en caso de producirse una fuga de ozono en la propia planta.

El contenedor, por seguridad, tiene instalado al final de este y junto al tanque de acumulación de 5 m3, un extractor de ozono que funciona ininterrumpidamente. Este extractor tiene su salida reconducida al exterior y prevendrá ante posibles fugas por volatilidad de ozono en el interior del tanque de almacenamiento.

Desinfección por peróxido de hidrógeno y ácido peracético

Adicionalmente, la ERA tiene la posibilidad de aumentar el potencial de oxidación y, consecuentemente, el poder de desinfección mediante la dosificación de agentes químicos como el peróxido de hidrógeno y el ácido peracético.

Los químicos se almacenan en una caseta situada en el exterior del contenedor y son adicionados mediante el empleo de bombas dosificadoras. En la propia línea de recirculación a tanque de agua pretratada se encuentran montadas unas sondas de pH y coeficiente redox que gobiernan la dosificación de estos químicos mediante una serie de parámetros preestablecidos en la pantalla principal del sistema.

Sistema de Filtración

Los procesos de oxidación avanzada aumentan su efectividad cuando se combinan con tratamientos físicos como la filtración. En este caso concreto se han dispuesto dos botellas filtrantes que trabajan paralelamente. Concretamente, se dispone de dos filtros funcionando en paralelo, uno relleno por sílex y antracita, y otro por carbón activado.

El carbón activo tiene como objetivos principales: favorecer el crecimiento biológico y la adsorción de pesticidas y productos farmacéuticos. Ambas botellas trabajarán en paralelo con la finalidad de hacer múltiples pruebas durante el pilotaje de la planta y obtener informes de viabilidad y rendimiento de cada sistema de tratamiento. Las botellas están fabricadas en PRFV y tienen un frontal independiente de valvulería automática, neumáticamente actuada, con el que se pueden realizar las operaciones de producción, contralavado, y asentamiento. A la salida de cada filtro estará colocado un caudalímetro electromagnético que trabajará mediante un lazo PID con el variador de frecuencia de su bomba de aporte. De este modo se garantizará que cada filtro trata 5 m3/h en todo momento.

Además, aguas abajo del caudalímetro y previo al tanque de acumulación de agua tratada, se colocará una sonda de turbidez y otra de concentración de oxígeno disuelto, cuyo principal objetivo es el de caracterizar la calidad del agua tratada en todo momento.

El agua tratada se utilizará adicionalmente para el contralavado de los filtros. Para ello, una bomba centrífuga equipada de variador de frecuencia se utilizará para la limpieza.

Contralavado y asentamiento

Contralavado: Para la limpieza de la carga, se introduce agua en el filtro por la parte inferior, y en cantidad suficiente para remover la carga de manera vigorosa, pero sin que esta se llegue a acumular en la parte superior. Este caudal se regula mediante el variador de frecuencia instalado en la bomba de limpieza

Asentamiento: Tras el contralavado, es necesario que la carga se prepare para la vuelta al servicio del filtro. Para ello se emplea esta fase de asentamiento, donde la misma agua tratada se introduce por la parte superior y, al igual que pasaba con el contralavado, la salida se redirige hacia el desagüe, produciendo un efecto de “apriete de la carga”. Este proceso de limpieza se realiza por tiempo y/o por máxima pérdida de presión en la línea de agua entre la entrada y salida al mismo. Ambos parámetros son modificables por pantalla.

Agua tratada

El agua tratada se almacenará en un tanque de PRFV ubicado en el exterior del contenedor de 10 m3 de capacidad nominal. Esta agua será impulsada por una bomba centrífuga hacia el depósito principal Alpha.
Además, aún dentro del container se dosificará hipoclorito de sodio en línea mediante una bomba dosificadora. El depósito de dosificación de hipoclorito estará situado en el exterior del contenedor, junto con los depósitos de ácido peracético y peróxido de hidrógeno.

Instrumentación y control

El conjunto incluye la siguiente instrumentación fundamentalmente:

  • Sondas de turbidez
  • Sonda de pH
  • Sonda redox
  • Sondas de oxígeno disuelto
  • Transmisores de nivel
  • Transmisores de presión
  • Caudalímetros electromagnéticos
  • Interruptores de nivel

La instrumentación se encuentra gestionada por un autómata, situado en el cuadro eléctrico principal del sistema, que permite una programación personalizada de todos los parámetros de funcionamiento, visualización en tiempo real de cada medida en pantalla, y gestión de avisos y alarmas por valores indeseados.
Las válvulas automáticas implementadas en el sistema son válvulas de mariposa neumáticamente actuadas. La planta cuenta con un sistema propio de aire comprimido y con un cuadro de control neumático, comunicado con el PLC principal, provisto de bloques de electroválvulas.