Sistemas de flotación fiables con tecnología de nanoburbujas para aguas residuales industriales

La flotación por descompresión (DAF) es un proceso de separación físico-químico para la separación de sólidos muy finos y componentes emulsionados/finamente distribuidosde las aguas residuales, especialmente cuando la sedimentación pura es demasiado lenta o ineficaz. El mecanismo principal: las microburbujas se adhieren a las partículas/copos, reducen su densidad y los llevan a la superficie, donde se extraen como lodo flotante.

Así es como suele desarrollarse el proceso (pretratamiento DAF):

1. Coagulación (opcional/típica): un coagulante desestabiliza las partículas coloidales para que puedan agregarse.

2. Floculación: los polímeros forman copos estables y flotantes que pueden «transportar» microburbujas.

3. Descompresión y formación de microburbujas: una parte del flujo se satura con aire a presión. Al descomprimirse, se forman microburbujas que se adhieren a los copos.

4. Flotación: los copos cargados suben a la superficie, se recogen y el agua clarificada se vacía.

Lo que ofrece ALMA NeoDAF HDED (desde el punto de vista del usuario):

• Está diseñada como etapa de pretratamiento para estabilizar y aliviar los procesos posteriores (biológicos, membranas, intercambio iónico, carbón activo, evaporadores, etc.).

• Es especialmente adecuada para entradas fluctuantes, como las que suelen darse en las plantas de producción (carga diaria, funcionamiento por lotes, ciclos de limpieza).

• En la práctica, el DAF suele ser la «palanca» para hacer reproducibles los valores de proceso y reducir las perturbaciones en los procesos posteriores (espuma, sobrecarga, incrustaciones, problemas de lodos).

Resumen:

La flotación por desgasificación a presión (DAF) separa partículas y copos con microburbujas y se utiliza en el pretratamiento industrial de aguas residuales para estabilizar los valores de descarga y aliviar la carga de las instalaciones posteriores. Precisamente para eso se ha diseñado el ALMA NeoDAF HDED.

El ALMA NeoDAF HDED es especialmente eficaz cuando, antes de un tratamiento principal (por ejemplo, biológico/químico/físico), se necesita una etapa que suavice los picos de carga, reduzca las sustancias interferentes y garantice la estabilidad del proceso.

Objetivos típicos en el pretratamiento industrial que un DAF cubre muy bien:

• Separación de partículas en suspensión finamente dispersas (TSS) que no se detectan de forma fiable mediante sedimentación.

• Reducción de las proporciones de CSB/COD que están ligadas a partículas/copos o que pueden flotar mediante floculación.

• Alivio de las etapas siguientes, por ejemplo:

  • Biología: menor impacto, menor estrés por sedimentos, suministro más estable de nutrientes y aireación.

  • Etapas químicas: menor necesidad de recursos, reacciones más controlables.

• Estabilización en caso de entradas muy variables (lotes, fases de limpieza/CIP, cambios de producción)

• Mejora de la rentabilidad general, ya que las etapas más costosas del proceso se instalan en fases posteriores (por ejemplo, ventilación de instalaciones biológicas, tratamiento de lodos procedentes de depuradoras biológicas).

¿Cuándo es especialmente recomendable el tratamiento previo con DAF?

• Si tienes valores de proceso inestables o «solo a veces» superas los valores límite

• Si la instalación principal se sobrecarga con regularidad (picos de carga)

• Si no quieres sobrecargar las depuradoras biológicas con sólidos, grasas y concentraciones orgánicas demasiado elevadas.

• Si quieres ampliar el sistema, pero no puedes escalar el nivel principal como desees

Resumen:

El ALMA NeoDAF HDED es especialmente adecuado como etapa de pretratamiento para estabilizar las entradas de aguas residuales industriales, reducir los sólidos flotantes y los componentes de DQO, y proteger los procesos posteriores, como los sistemas biológicos (reactores de lecho fijo, procesos de lodos activados, reactores SBR), contra cargas de choque y sobrecargas.

Las ventajas del ALMA NeoDAF HDED se derivan de su sofisticado diseño hidráulico, la tecnología patentada de saturación de aire y el control automatizado del proceso en función de la carga.

Resumen de las ventajas principales:

Volumen de lodos reducido gracias a la zona de compactación
Una zona de compactación integrada en la flotación garantiza un espesamiento específico de los lodos flotantes. De este modo se consigue un contenido de materia seca considerablemente mayor, lo que reduce significativamente los costes de deshidratación y eliminación.

Válvulas de alivio sin obstrucciones
La mezcla del flujo de agua saturada de aire se realiza mediante válvulas de alivio neumáticas distribuidas uniformemente, cuyo diseño evita las obstrucciones. Esto aumenta la seguridad operativa y reduce los requisitos de mantenimiento.

Sistema patentado y energéticamente eficiente de saturación de aire «
» El efecto Venturi mezcla el aire con el agua de forma especialmente eficiente. Esto reduce considerablemente el consumo energético de la saturación de aire en comparación con los sistemas convencionales.

Sistema Bubble Booster para microburbujas óptimas
El sistema patentado Bubble Booster garantiza una formación de microburbujas energéticamente eficiente con un tamaño óptimo de las burbujas. Esto favorece la formación de copos y maximiza la separación de sustancias nocivas.

Formación de flóculos de lodo aerófilos
Mediante la recirculación selectiva de la corriente saturada de aire hacia la unidad de floculación, se forman flóculos de lodo aerófilos que flotan especialmente bien y permiten una separación estable.

Dosificación proporcional a la carga de los medios de producción
La dosificación en línea de precipitantes y floculantes se controla mediante una medición DQO en línea. La dosificación se adapta con precisión a la carga actual de las aguas residuales y evita la sobredosificación o la subdosificación.

Funcionamiento totalmente automático
El ALMA NeoDAF HDED funciona de forma totalmente automática y está diseñado para un funcionamiento continuo y seguro sin necesidad de intervenciones manuales permanentes.

Construcción duradera y robusta
La instalación está diseñada para un funcionamiento industrial continuo y se caracteriza por su construcción robusta y de bajo mantenimiento.

Opcionalmente con cubierta
Si es necesario, la flotación puede equiparse con una cubierta, por ejemplo, por motivos de emisiones, higiene o seguridad laboral.

Resumen:

El ALMA NeoDAF HDED ofrece una mayor sustancia seca en los lodos, microburbujas energéticamente eficientes, relajación sin obstrucciones, dosificación en función de la carga y un funcionamiento totalmente automático y robusto.

Los gastos de funcionamiento y mantenimiento del ALMA NeoDAF HDED están diseñados para facilitar la planificación y la estabilidad del proceso. Gracias a la dosificación automatizada y a los componentes robustos, la intervención manual se reduce al mínimo.

Las actividades operativas típicas son:

• Supervisión de los parámetros del proceso

• Inspecciones visuales periódicas

• Mantenimiento periódico de bombas, sensores y válvulas.

La rentabilidad se ve influida de manera decisiva por:

• el consumo de coagulantes y floculantes

• el volumen de lodos generado

• la demanda energética para la recirculación y la saturación del aire

• el alivio de las etapas posteriores de la planta

El tratamiento previo estable permite reducir considerablemente los costes derivados en los procesos posteriores, lo que supone una ventaja económica considerable desde un punto de vista global.

Resumen

El coste del ALMA NeoDAF HDED es reducido y previsible; la rentabilidad viene determinada principalmente por el consumo de productos químicos, la cantidad de lodos, el consumo energético y la descarga de los procesos posteriores.

En el ALMA NeoDAF HDED, la dosificación de los precipitantes y floculantes se realiza de forma proporcional a la carga, controlada mediante una medición CSB en línea. En lugar de cantidades de dosificación fijas, la dosificación se adapta dinámicamente a la carga real de las aguas residuales.

Esto conduce a:

• Reducción de la sobredosis con baja carga

• Formación de copos más estable en picos de carga

• Menor cantidad de lodos y menores costes de eliminación

• Calidad constante del proceso a pesar de las variaciones en los caudales de entrada

Especialmente en el caso de las aguas residuales industriales con una composición muy variable, esta estrategia de dosificación es una herramienta esencial para reducir los costes operativos y aumentar la estabilidad del proceso.

Resumen

Mediante la dosificación en función de la carga de CSB, los precipitantes y floculantes se adaptan con exactitud a la carga actual, lo que reduce los costes de productos químicos y lodos y permite obtener valores de salida estables.

Las plantas de flotación se utilizan específicamente antes de los sistemas biológicos aeróbicos de tratamiento de aguas residuales para aliviar la carga hidráulica y biológica y hacer que todo el proceso sea más económico y estable.

Separación de sustancias orgánicas no disueltas como clave

Las aguas residuales industriales suelen contener una alta proporción de sustancias orgánicas no disueltas o ligadas a partículas. Estas sustancias:

• Son biológicamente degradables solo de forma lenta.

• requieren un tiempo de permanencia considerablemente más largo en biología

• provocan un aumento de la demanda de oxígeno y la formación de lodos

Una flotación por descompresión como la ALMA NeoDAF HDED separa de forma fiable estos componentes orgánicos no disueltos antes de la etapa biológica. De este modo, llega a la biología un agua residual más homogénea y fácilmente degradable.

Efectos sobre el dimensionamiento de los sistemas biológicos

Sin flotación previa, los sistemas aeróbicos como:

• Reactores de lecho fijo

• Reactores SBR

• Plantas de lodos activados

diseñarse para la carga orgánica completa, incluidas las partes no disueltas y de lenta degradación. Esto tiene como consecuencia que:

• mayores volúmenes de reactor

• tiempos de permanencia hidráulicos más largos

• mayores costes de inversión

Gracias a la separación previa en la flotación, la dimensión de la parte biológica puede reducirse considerablemente sin que ello suponga un empeoramiento de la calidad del proceso.

Costes operativos: ventilación y tratamiento de lodos

Un factor de coste importante en las plantas biológicas aeróbicas es la energía de aireación. Cuanto mayor sea la carga orgánica:

• mayor es la necesidad de oxígeno

• mayor será el consumo energético de los ventiladores.

Además, se producen:

• mayores cantidades de lodos excedentes

• Aumento de los costes de deshidratación y eliminación de lodos.

La flotación reduce precisamente estas cargas. Menos materia orgánica sin disolver significa:

• menor necesidad de oxígeno

• proceso biológico más estable

• menos lodo biológico

Beneficios económicos generales

La combinación de flotación + biología da como resultado:

• pequeñas instalaciones biológicas

• Menores costes energéticos y operativos.

• Mayor estabilidad del proceso

• Mejor controlabilidad en picos de carga

Resumen

Las plantas de flotación se utilizan antes de los sistemas biológicos aeróbicos para separar previamente las sustancias orgánicas no disueltas. De este modo, se reduce el tamaño del sistema biológico, se disminuye el consumo energético para la aireación y se reduce considerablemente la cantidad de lodos procedentes del sistema biológico.

La flotación por descompresión ALMA NeoDAF HDED es adecuada para una amplia gama de aplicaciones industriales en las que las aguas residuales presentan altos niveles de contaminación orgánica, composiciones variables o contaminantes ligados a partículas. Su uso resulta especialmente ventajoso en aquellos casos en los que es necesario estabilizar las aguas residuales como fase de pretratamiento o aliviar los procesos biológicos y químicos existentes.

Procesamiento de alimentos e industria alimentaria

En la industria alimentaria se generan con frecuencia aguas residuales con una carga orgánica muy variable, un alto contenido de DQO y componentes ligados a partículas. La ALMA NeoDAF HDED garantiza un pretratamiento fiable y unos valores de salida estables.

Aplicaciones típicas:

• mataderos

• Fábricas de productos cárnicos

• Instalaciones de eliminación de cadáveres de animales

• Empresas de procesamiento de pescado

• Lecherías

• Fabricantes de alimentos precocinados

• fábricas de conservas

• Producción de vino y zumos

• fábricas de cerveza

Ventajas:
Reducción de la carga orgánica antes de la fase biológica, alivio de la ventilación, menor producción de lodos y funcionamiento estable incluso en picos de producción.

Gastronomía, cocinas industriales y logística alimentaria

También en las empresas industriales no clásicas se generan aguas residuales altamente contaminadas con una composición muy variable.

Aplicaciones típicas:

• Cocinas industriales y comedores

• Restaurantes

• Empresa de transporte de alimentos

Ventajas:
Pretratamiento estable antes del vertido municipal o del tratamiento biológico propio, reducción de las cargas puntuales y mejor cumplimiento de los valores límite de vertido.

Industria química, petroquímica y farmacéutica

En estos sectores, la estabilidad de los procesos y la protección de los sistemas posteriores son especialmente importantes.

Aplicaciones típicas:

• Industria química

• Industria petroquímica

• Industria farmacéutica

• fábricas de jabón

• Producción cosmética / Industria cosmética

Ventajas:
Separación de sustancias orgánicas ligadas a partículas, protección de etapas biológicas y sistemas de membranas, reducción del consumo de productos químicos y de los costes operativos.

Industria metalúrgica, de superficies y de materiales

Las aguas residuales industriales procedentes de empresas metalúrgicas suelen contener mezclas complejas de sustancias que solo pueden tratarse biológicamente de forma limitada.

Aplicaciones típicas:

• Empresas de galvanoplastia

• Industria siderúrgica

• tratamiento de superficies

• Industria del cuero y textil

Ventajas:
Separación fiable de sustancias flotantes, pretratamiento estable antes de las etapas químicas o biológicas, reducción de los costes de eliminación y de los lodos.

Reciclaje, eliminación de residuos y saneamiento de suelos

Las aguas residuales procedentes de procesos de eliminación y reciclaje suelen estar muy contaminadas y ser muy heterogéneas.

Aplicaciones típicas:

• empresas de gestión de residuos

• rehabilitación del suelo

• industria del reciclaje de plásticos

Ventajas:
Alta resistencia frente a fluctuaciones en el caudal de entrada, separación segura de contaminantes orgánicos y partículas, protección de las etapas de tratamiento posteriores.

Industria del papel, textil y de procesos

Estas industrias se benefician especialmente de la combinación de una separación estable y un funcionamiento automatizado.

Aplicaciones típicas:

• Industria papelera

• Industria textil

Ventajas:
Reducción de la proporción de fibras y partículas, procesos biológicos más estables, menores costes energéticos y de lodos.

Tratamiento municipal de aguas residuales y aplicaciones especiales

ALMA NeoDAF HDED también se utiliza con éxito en entornos municipales y en instalaciones híbridas.

Aplicaciones típicas:

• Tratamiento de aguas residuales municipales

• Separación de lodos activos

• Instalaciones de postratamiento de fosfatos

Ventajas:
Alivio de las etapas biológicas, separación selectiva de lodos y copos de fosfato, mayor seguridad operativa y mejor calidad del proceso.

Resumen: Por qué se benefician estos sectores

Todos los sectores mencionados tienen algo en común:

• Composición variable de las aguas residuales

• Altas cargas orgánicas o de partículas en suspensión.

• Altas exigencias en cuanto a estabilidad de procesos y costes operativos.

Aquí es precisamente donde ALMA NeoDAF HDED muestra sus puntos fuertes:

• pretratamiento estable

• alto rendimiento de separación

• Formación de microburbujas energéticamente eficiente

• dosificación en función de la carga

• Funcionamiento continuo totalmente automático y robusto

Resumen:

La ALMA NeoDAF HDED es adecuada para empresas industriales y municipales con aguas residuales fluctuantes y altamente contaminadas, especialmente en los sectores alimentario, químico, metalúrgico, del reciclaje, papelero y del tratamiento de aguas residuales municipales.