Sistemas de aireación de Alta Eficiciencia por burbujas fina de S it iSanitaire.

Aireación en una E.D.A.R.

La aireación es el proceso de mayor consumo energético de la planta. Entre un 50-85% de la energía total.

Componentes de las parrillas Sanitaire

Bajante PVCPVC

Purga gmanual

Soportes

AISI

Líneas de distribución de

AISI

distribución de aire

Colector PVC

Características Parrillas Sanitaire

• Sistema soldado sobre tubería PVC

• Soportación en acero inoxidable

J ntas antirrotación para nión entre• Juntas antirrotación para unión entre líneas.

• Apoyos guía deslizantes para la• Apoyos guía deslizantes para la contracción y expansión térmicas.

• Ningún elemento móvil en el sistema• Ningún elemento móvil en el sistema.

EQUIPOS DE AIREACIÓN XYLEM

DIFUSORES DE AIRE

Burbuja fina

- Membrana EPDM

- Silver Series II

- Gold Diffuser

Burbuja gruesa

- Inoxidable

- Membrana

AIREADORES MECÁNICOSAIREADORES MECÁNICOS

- Jet aerators - JA

Factores que influyen al rendimiento del difusor(SOTE)(SOTE)

SOTE =Cantidad de oxígeno transferido

C tid d d í l iCantidad de oxígeno en el aire

- Tipo de difusor (tamaño de la burbuja)

- Sumergencia de los difusores

- Caudal de aire por difusorp

- Densidad de difusores (At/Ad)

1. Tipo de difusor (tamaño de la burbuja)

B b j B b j fiU b b j Burbuja gruesa Burbuja finaUna burbuja

φ = 10 mm φ = 1 mmφ = 1 000 mm

600 m2/m3

φ 1 mm

6000 m2/m36,0 m2/m3

1 910 828burbujas/m3

1 910 828 025burbujas/m3

1burbuja/m3

2. Sumergencia de los difusores40

20

30

SOTE (%)≈6% por metro de

i

10

sumergencia

02 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

H agua (m)

3. Caudal de aire por difusor

Caudal Bajo: Caudal alto:Caudal Bajo:

Alto tiempo de retención

Bajo efecto ”Slip”

Caudal alto:

Bajo tiempo de retención

Efecto ”Slip”j p

Alto SOTEEfecto Slip

Bajo SOTE

4. At/Ad: Área aireada

At/Ad =Área del tanque

Área de la membranaÁrea de la membrana

Alto At/Ad:Efecto “Slip”Bajo SOTE

Bajo At/AdBajo Efecto “slip”

Alto SOTEBajo SOTE Alto SOTE

Resultado: SOTE

SOSOTE <<<

SOTESOTE

Burbuja gruesaBaja sumergencia

Burbujas finasAlta sumergencia j g

Alto caudal por difusorPocos difusores

Alta sumergenciaBajo caudal por difusorMuchos difusores

11

CAPEX vs. OPEX

Bajo coste de inversiónBajo número de difusores

Bajo coste de operación• Alto número de difusores• Bajo número de difusores

• Máximo espacio entre difusores• Alto caudal de aire por difusor

• Alto número de difusores• Minimo espacio entre difusores• Bajo caudal de aire por difusor

• Bajo SOTE para el sistema• Caudal total de aire requerido

ALTO!!!

• Alto SOTE para el sistema• Caudal total de aire requerido

BAJO!!

September 13, 2012 12

¿Qué hacer para mejorar el rendimiento de su i t l ió i t t ?instalación existente?

1. Mantenimiento de las membranas

2. Aumentar la densidad de difusores

3. Sustituir las antiguas membranas de EPDM estándar, por las de FórmulaEPDM estándar, por las de Fórmula Avanzada de Alta Eficiencia Silver Serie II

1. Mantenimiento de las membranas

-Mantenimiento PREVENTIVO:

* Limpieza periódica aumentando caudal de aire pordifusor.

* Limpieza mecánica sin desmontar el difusor

* Bajantes piloto

-Mantenimiento CORRECTIVO:

* Inyección ácido limpieza a la tubería de distribución de aire para limpiar los poros.

2. Aumentar la densidad de difusores (Bajar el caudal d i dif )de aire por difusor)

Diseño 1: Diseño 2:

5Hagua=5m

SOR= 200kgO2/h5

Hagua=5m

SOR= 200kgO2/h

20

QD=5,9Nm3/h (400uds)

20

QD=3Nm3/h (616uds)

SOTE=28,2%

QTOTAL=2.396Nm3/h

SOTE=31,2%

QTOTAL=2.140Nm3/h

kWSOPLANTE= 47kW/h

Dinamic Pressure=0,5mca

Top of Dropleg = 5 84mca

kWSOPLANTE= 43kW/h

Dinamic Pressure=0,41mca

Top of Dropleg = 5 33mcaTop of Dropleg = 5,84mca Top of Dropleg = 5,33mca

∆SOTE=9,6%→ ↓9,6% Qtotal → ↓18% Dinamic Pressure → ↓8,7% Top of Dropleg→ ↓8,5% kW consumidos por las Xylem-Piller

2. Aumentar la densidad de difusores (Bajar el d l d i dif )caudal de aire por difusor)

Aumentar la densidad en instalaciones existentes es posible y sencillo.

29.5

30

30.5

28

28.5

29SOTE (%)

27

27.5

1 2 3 4 5 6H 5 3 5 6

dif/m2Hagua=5m

3. Cambio de la membrana estándar EPDM a Fórmula Avanzada Alta Eficiencia SSIIAvanzada Alta Eficiencia SSII

Caso Real: E D A R ÁGUILASCaso Real: E.D.A.R. ÁGUILAS

Dos balsas rectangulares iguales:27m x 11 6m27m x 11,6m 5m de lámina de agua

-1995: Se instalan 1 188 difusores de membrana estándar-1995: Se instalan 1.188 difusores de membrana estándar.- SOR=310kg/h- Qdifusor = 3,2Nm3/h- Qtotal= 3.802Nm3/h- SOTE=27,4%

-2004: Se hace sustitución de las membranas estándar por SSII:SOR 310k /h- SOR=310kg/h

- Qdifusor = 2,8Nm3/h- Qtotal= 3.340Nm3/h- SOTE=31 2%SOTE 31,2%

3. Cambio de la membrana estándar EPDM a Fórmula A d Alt Efi i i SSII

Caso Real: E.D.A.R. ÁGUILASAvanzada Alta Eficiencia SSII

ALTAEFICIENCIA WE

∆SOTE=3,8 puntos→ ↓12,2% el Caudal de aire total

33

35

ALTAEFICIENCIA WEMEMBRANA ESTANDAR

27

29

31

SOTE (%)

23

25

27

1 2 3 4 5 6

Qdif Nm3/h

Gráfico: Sustitución membranas estándar nueva por membrana Alta Eficiencia nuevaGráfico: Sustitución membranas estándar nueva, por membrana Alta Eficiencia nueva.

Ventajas membrana Fórmula Avanzada 9” Sanitaire

• La membrana de Sanitaire es de EPDM de Fórmula Avanzada de Alta Eficiencia o Silver Serie IIEficiencia o Silver Serie II.

• El material de Fórmula Avanzada aumenta la vida útil de la membrana y puede trabajar con vertidos industrialesy puede trabajar con vertidos industriales.

• Sus perforaciones repartidas en sectores circulares y su espesor i bl ti i l t d i t é d t d l fi i dvariable optimizan el reparto de aire a través de toda la superficie de

la membrana, aumentando así el rendimiento y vida útil de la misma.

Gastos de mantenimiento & coste sustitución bmembranas.

- Con la fiabilidad mecánica delCon la fiabilidad mecánica del sistema de parrillas de Sanitaire sólo es necesario el

bi l b d lcambiar la membrana del difusor.

- La vida útil experimentada de pla membrana es de más de 10 años, en la mayoría de los casoscasos.

- El coste de la ‘puesta a cero’ con las parrillas de Sanitairepes muy reducido.

Welcome to the gold standard in aerationSanitaire Gold Series membrane diffusers

Welcome to the gold standard in aeration

Difusor montado de fábrica

Mismo concepto de sumininstro:Mismo concepto de sumininstro:

Difusor montado.

Soportación regulable

Sanitaire Gold diffuser

Aumento notable de la superficie de aeración.

¿Cuándo utilizar Gold Diffuser?

Rangos de trabajo para los cuales, se estudia la prop esta de instalar Gold Diff ser

39 5

propuesta de instalar Gold Diffuser

34.5

37

39.5

%)

Gold Diffuser

27

29.5

32

SOTE

(%

Silver Series II

22

24.5

1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7

dif/m2

Hagua=5m

Gold Series Diffuser: SAE E h

O2SAE Enhancers(Standard Aeration Efficiency)

2

Mayor SOTE Menores pérdidas de carga

Instalaciones de alta densidad

La membrana de alta Las técnicas Disponible en

Bajo flujo de operaciónUn menor flujo

resistencia con pequeñas y precisas perforaciones, tiene más superficie de

especiales de perforación de membrana, los múltiples orificios, las

diferentes longitudes para lograr una cobertura máxima del suelo, la eliminación

conlleva un mayor SOTE, reduciéndose al mínimo el volumen total de aire mediante

contacto para transferir oxígeno.

tuberías de grantamaño y accesorios, trabajan paraminimizar las pérdidas

de corrientes cruzadas y zonas muertas, mejorando la distribución del flujo de

la entrega de mayor SOTE y menores pérdidas de carga

del sistema. aire.

Eficiencia energética:

Consumo energético

• Depende del Qaire: SOTE del sistema de difusores.

• Pérdida del sistema (presión trabajo turbos): pérdida de carga

del sistema de difusores

• Sistema de control del aire.

kgO2 / kWconsumido

CONCLUSIONES AHORRO ENERGÉTICO EN AIREACIÓNAIREACIÓN.

Ahorro en control de aire

Ahorro en difusión de aire

Ahorro en producción de aire

Preguntas