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PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE HUMEDALES ARTIFICIALES EDAR ALACANTÍ NORD José Satorre Aznar. DAM

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PLANTA PILOTO EXPERIMENTAL DE

HUMEDALES ARTIFICIALES

EDAR ALACANTÍ NORD

José Satorre Aznar.

DAM

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DISEÑO EJECUTADO

• IMPULSIÓN A TANQUE IMHOFF.

• TANQUE IMHOFF.

• TANQUE DE LAMINACIÓN.

• SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A HUMEDALES.

• HUMEDAL ARTIFICIAL FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL O “THOMAS”.

• HUMEDAL ARTIFICIAL HELÓFITAS EN FLOTACIÓN

DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

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DISEÑO EJECUTADO

DISSENY, CONSTRUCCIÓ I EXPLOTACIÓ D'AIGUAMOLLS ARTIFICIALS ALS MUNICIPIS MENUTS

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TRATAMIENTO PRIMARIO

1. Tanque Ihmoff

2. Tanque de laminación

3. Elemento descarga

4. Sistema de distribución

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TRATAMIENTO PRIMARIO

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TRATAMIENTO PRIMARIO

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TRATAMIENTO PRIMARIO

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TRATAMIENTO PRIMARIO

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CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV

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CRITERIOS DE DISEÑO HAFSsV

PARÁMETRO DATOS

Superficie construida (m2) 160

Caudal de diseño (m3/día) 5

DBO5 Influente (mg/l) 450

Población equivalente (h.e) 37,5

Superficie / hab – equi (m2/he) 4,26

C diseño (g DBO5/m2) 14,06

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CIRTERIOS DE DISEÑOHELÓFITAS EN FLOTACIÓN

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CIRTERIOS DE DISEÑOHELÓFITAS EN FLOTACIÓN

PARÁMETRO DATOS

Superficie construida (m2) 110

Caudal de diseño (m3/día) 5

DBO5 Influente (mg/l) 437

Población equivalente (h.e) 36,47

Profundidad (m) 0,5 – 0, 8

Densidad plantas (16 Ud/m2) 9,84

Superficie / hab – equi (m2/he) 3,016

C diseño (g DBO5/m2) 19,86

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MENUTS

HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL

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PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV

REPARTO HIDRÁULICO

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PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV

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PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV

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PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV

SISTEMA DE AIREACIÓN

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PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHAHFSsV

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MENUTS

EXPLOTACIÓN

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EXPLOTACIÓN.

Finalizada la puesta en marcha del sistema, se realizaron tresexperiencias consecutivas.

Las dos primeras experiencias se realizaron en otoño e

invierno respectivamente y la tercera se realizó en primavera.

Las condiciones fueron las siguientes:

1. Carga de entrada 12,50 g de DBO5/m2

2. Carga de entrada 9,603 g de DBO5/m2

3. Carga de entrada 5,460 g de DBO5/m2

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EXPLOTACIÓN.400 g DBO5/m3 // 12,5 g DBO5/m2

SS (mg/l) 14

DBO5 (mg/l) 23

DQO (mg/l) 112

NO3 (mg/l) 18

NH4 (mg/l) 39

NO2 (mg/l) 1,2

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EXPLOTACIÓN.290 g DBO5/m3 // 9,063 g DBO5/m2

SS (mg/l) 14

DBO5 (mg/l) 19

DQO (mg/l) 72

NO3 (mg/l) 30

NH4 (mg/l) 28

NO2 (mg/l) 2,7

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EXPLOTACIÓN.175 g DBO5/m3 // 5,46 g DBO5/m2

SS (mg/l) 10

DBO5 (mg/l) 18

DQO (mg/l) 67

NO3 (mg/l) 42

NH4 (mg/l) 14

NO2 (mg/l) 2,5

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EXPLOTACIÓN

• Para el desarrollo de la siguiente experienciase ha duplicado el caudal punta. Se realizandos descargas diarias de 1.250 l.

– Primera descarga. 7:30 h.

– Segunda descarga. 16:30 h.

• El caudal total de tratamiento: 5 m3/día.

290 g DBO5/m3 // 9,063 g DBO5/m2

SS (mg/l) 18

DBO5 (mg/l) 22

DQO (mg/l) 69

NO3 (mg/l) 22

NH4 (mg/l) 35

NO2 (mg/l) 2,7

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EXPLOTACIÓN.

• La eliminación de materia carbonosapermanece casi constante, con buenosrendimientos.

• A medida que disminuye la carga deentrada se aprecia un aumento en elproceso de nitrificación.

• Efecto positivo de la temperatura en elproceso de nitrificación.

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EXPLOTACIÓNLa siguiente prueba realizada ha consistido en la disminucióndel caudal influente, en la primera parte se alimenta 1 vez aldíay en la segunda 6 pulsos día.(Las dos pruebas se han realizado en verano, con temperaturas

superiores a 22 ºC):

1. Reducción al 20 % del caudal nominal: 1,0 m3.2. Reducción entre 50 - 40 % del caudal nominal: 2,5 - 3,0

m3.

* Los valores medios de entrada de nitrógeno total son de 70

mg/l.

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EXPLOTACIÓN

200 g DBO5/m3 // 1,25 g DBO5/m2

SS (mg/l) 32

DBO5 (mg/l) 29

DQO (mg/l) 112

NO3 (mg/l) 2

NH4 (mg/l) 59

NO2 (mg/l) 1,8

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EXPLOTACIÓN

225 g DBO5/m3 // 4,21 g DBO5/m2

SS (mg/l) 13

DBO5 (mg/l) 18

DQO (mg/l) 72

NO3 (mg/l) 47,85

NH4 (mg/l) 8,99

NO2 (mg/l) 0,86

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EXPLOTACIÓN

De los anteriores resultados se desprende que:

1. Con el 20 % del caudal los rendimientos de depuracióndisminuyen considerablemente.

2. Con el 50 % del caudal se obtiene mejores resultados, yse incrementa considerablemente la nitrificación.

La primera prueba se realizó con una (1) alimentación diaria y un (1) día sinalimentación. Como se puede observar en los resultados se ha inhibido elproceso de nitrificación.

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MENUTS

HELÓFITAS EN FLOTACIÓN

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HELÓFITAS EN FLOTACIÓN

• Puesta en marcha:

– Durante dos meses se alimenta el humedal con aguadepurada.

– Se realiza de esta forma para conseguir una adecuadocrecimiento del sistema radicular.

• Elementos controlados durante este periodo:

– Sistema de distribución. (Se corrigen diversos problemas)

– Desarrollo del sistema radicular. CORRECTO.– Desarrollo de la parte aérea. CORRECTO.– Comportamiento hidráulico. CORRECTO.

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HELÓFITAS EN FLOTACIÓN• Explotación:Durante el periodo de explotación se observan diversoselementos que pueden afectar al funcionamiento delhumedal.1. Problemas hidráulicos en el reactor, formación de

caminos preferentes.2. Muerte de diversas plantas (posiblemente por exceso de

nutrientes).3. Correcto crecimiento de la parte aérea de la planta.4. Incorrecto crecimiento de las raíces. (Raíces abundantes,

pero de pequeño diámetro).5. Acumulación de fangos en el interior del humedal que

provocan fermentaciones importantes.

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EXPLOTACIÓNDATOS DE FUNCIONAMIENTO A CAUDAL DE DISEÑO

PARÁMETROS T.Laminación (IN) Arqueta (EF)

SS (mg/l) 203 44

DBO5 (mg/l) 310 102

DQO (mg/l) 657 229

NH4 (mg/l) 63,2 61,4

Nt (mg/l) 94,8 81,8

Pt (mg/l) 8,88 8,21

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EXPLOTACIÓN

PARÁMETROS T. Laminación (IN) Arqueta (EF)

SS (mg/l) 142 16

DBO5 (mg/l) 185 45

DQO (mg/l) 495 165

NH4 (mg/l) 65,5 60,4

Nt (mg/l) 89,7 78,2

Pt (mg/l) 9,25 8,87

DATOS DE FUNCIONAMIENTO AL 20 % CAUDAL DE DISEÑO (3 m3)

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COMPORTAMIENTO REACTOR

12

6 5 4

3

7

DQO IN= 725 mg/l // Q = 3 m3

PUNTO MUESTRA DQO (mg/l)

1 300,2

2 294,5

3 290,4

4 278,6

5 249,6

6 214,2

7 325,48

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HELÓFITAS EN FLOTACIÓNANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL REACTOR:• El sistema no trabaja como un reactor de mezcla

completa. ¿¿¿¿¿¿Flujo Pistón??????• Deposiciones de fango en diversas partes del humedal.

Gran acumulación en la parte final.• Comportamientos diferentes de eliminación de carga

dependiendo del estado de las plantas.CONCLUSIÓN:

SE CONSIDERA QUE LOS COMPORTAMIENTOSDETECTADOS ESTÁN PROVOCADOS PORCORTOCIRCUITOS HIDRÁULICOS.

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MENUTS

CONCLUSIONES

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CONCLUSIONES GENERALES

ATENCIÓN ESPECIAL A LOS TRATAMIENTOS PRIMARIOS.

– DEBEN ESTAR MUY BIEN DIMENSIONADOS.

– EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN A LOS HUMEDALES SE PUEDE REALIZAR DE FORMA AUTOMÁTICA Y CON AUTOSUFICIENCIA ENERGÉTICA.

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HAFSsV• SISTEMA ROBUSTO Y ESTABLE UNA VEZ ALCANZADO SU RÉGIMEN DE

FUNCIONAMIENTO.

• LOS MEJORES RESULTADOS SE HAN OBTENIDO CON UNA CARGA DEENTRADA DE 4,21 g DE DBO5/m2.

• EL EFLUENTE CUMPLE CON LOS REQUISITOS DE LA DIRECTIVA 91/271/CEE.

• DEPENDIENDO DE LAS CARGAS DE ENTRADA Y LA TEMPERATURA SECONSIGUEN ALCANZAR VALORES MÁS ELEVADOS DE NITRIFICACIÓN.

• IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA, PARA EVITARCAMINOS PREFERENTES. ALTURA DE LA CAPA DE ARENA ≥ 100 mm.

• EL SISTEMA DE ENTRADA DE AGUA SE DEBE REALIZAR A PULSOS(DISMINUCIÓN DE LOS RENDIMIENTOS OPERARANDO CON FASES DEREACCIÓN). A MAYOR NÚMERO DE PULSOS DIÁRIOS MEJOR

COMPORTAMIENTO.

• SISTEMA ADECUADO COMO TRATAMIENTOSECUNDARIO PARA PROCESOS DE DEGRADACIÓNDE MATERÍA ORGÁNICA Y NITRIFICACIÓN.

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HELÓFITAS EN FLOTACIÓN• EL SISTEMA INSTALADO NO HAN ALCANZADO LOS REQUISITOS DE LA

DIRECTIVA 91/271/CEE CON LAS CARGAS PARA LAS QUE HA SIDODISEÑADO.

• REDUCIENDO LAS CARGAS DE ENTRADA SE HA CONSEGUIDO AUMENTARLOS RENDIMIENTOS EN DEGRADACIÓN DE MATERIA CARBONOSA.

• SE PRODUCEN DESEQUILIBRIOS HIDRÁULICOS EN EL INTERIOR DELHUMEDAL, PROVOCANDO LA APARICIÓN DE ZONAS CON ELEVADASEPTICIDAD.

• LAS CARGAS DE ENTRADA AFECTAN AL DESARROLLO DE LA PARTERADICULAR. A MAYOR CARGA MENOR DESARROLLO.

• ADECUAR EL SISTEMA DE FLOTACIÓN AL PESO DE LAS PLANTAS.

• SISTEMA CON CAPACIDAD DE TRATAMIENTO INFERIOR AL HAFSsV COMOTRATAMIENTO SECUNDARIO.

• NO ADECUADO PARA LA ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO.

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EXPERIENCIAS FUTURAS

• EXPERIENCIAS CON SISTEMA HÍBRIDOS.

• SISTEMA HELÓFITAS EN FLOTACIÓN COMOTRATAMIENTO POSTERIOR DE AFINO YESTUDIO DE LA DESNITRIFICACIÓN.

• COMPARACIÓN HELÓFITAS EN FLOTACIÓNCON HAFSsH COMO TRATAMIENTOPOSTERIOR DE AFINO Y DESNITRIFICACIÓN

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MENUTS

GRACIAS POR SU ATENCIÓN