Como parte de su tesis de máster en Protección del Medio Ambiente en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Esslingen, David Bandlow trabajó en ALMAWATECH en un tema actual y práctico del campo del tratamiento de aguas residuales industriales:
"Optimización de la generación de burbujas finas de aire en la flotación por aire disuelto"
Índice
Antecedentes y objetivos
La flotación por aire disuelto es un proceso establecido para la separación de sólidos, DQO, nitrógeno, hidrocarburos y emulsiones en corrientes de aguas residuales industriales. El proceso de depuración se basa en la introducción selectiva de burbujas de aire finamente distribuidas, que se generan por saturación inducida por presión y posterior expansión en el medio. El objetivo de este trabajo era investigar la influencia de diferentes diseños de los componentes de expansión en la calidad de la generación de burbujas de aire y extraer conclusiones para un diseño del sistema optimizado para el proceso.
Metodología
Para las pruebas, se reprodujo a escala de laboratorio la sección de expansión de una planta de flotación a gran escala. Para analizar la distribución de las burbujas, se construyó una cámara de medición óptica mediante impresión 3D y se equipó con un analizador de difracción láser. Además, se utilizaron métodos de imagen para analizar visualmente el patrón de burbujas.
Se compararon varias variantes de válvulas de expansión disponibles en el mercado con respecto a su idoneidad para generar un patrón de burbujas homogéneo.
Principales conclusiones del estudio
Los resultados muestran que el diseño de la válvula de expansión influye significativamente en la formación y distribución de las burbujas de aire. En determinadas condiciones, algunos tipos de válvula tienden a presentar una distribución más amplia del tamaño de las burbujas, lo que puede influir en la consistencia del proceso de flotación. Otros tipos producen una distribución más uniforme, pero con diferentes requisitos de eficiencia energética y mantenimiento. Por tanto, la evaluación de la válvula óptima depende en gran medida del objetivo operativo respectivo.
Foto: Nuestro sistema de flotación ALMA NeoDAF con floculador tubular y el sistema patentado de saturación de aire ALMA Bubble Booster.
Nuestra tecnología: ALMA NeoDAF - flotación de bajo consumo y última generación
Los hallazgos de la tesis de maestría se aplican directamente en el desarrollo ulterior de nuestro ALMA NeoDAF - un sistema de flotación basado en la despresurización que se ha desarrollado especialmente para los requisitos industriales. El sistema de flotación ALMA NeoDAF se caracteriza por una entrada de burbujas especialmente eficaz, un diseño compacto y unos costes de funcionamiento reducidos. Gracias a la combinación específica de precipitación, floculación y flotación por microburbujas, consigue una alta eficacia de separación con una amplia variedad de aguas residuales.
Un componente central del ALMA NeoDAF es el ALMA Bubble Booster, nuestro sistema patentado de saturación de aire. El aire ambiente se aspira a través de una boquilla de flujo motriz utilizando el efecto Venturi, sin necesidad de generar aire comprimido que consume mucha energía. El resultado: un funcionamiento eficiente y que ahorra recursos, combinado con una alta calidad de las microburbujas.
Para garantizar que sólo entren burbujas finas en la célula de flotación, el ALMA NeoDAF está equipado con un separador de burbujas de dos etapas. De este modo se eliminan de forma fiable las burbujas de aire más grandes que no han podido desprenderse por completo. De este modo se evitan las turbulencias, que desestabilizarían el tapiz de lodo flotado, así como la redisolución de contaminantes ya separados. La combinación de microburbujas finamente dispersas y un patrón de superficie lisa da lugar a un rendimiento de separación excepcionalmente estable.
Otra ventaja del sistema es la descarga de lodos y sedimentos guiada a contracorriente, que permite una carga uniforme a lo largo de la célula de flotación y minimiza los efectos de redisolución. Además, ALMAWATECH se basa en válvulas de membrana automatizadas y de bajo mantenimiento para la dosificación de aire y la integración inteligente de las burbujas de aire en la estructura del flóculo ("formación de flóculos aerófilos") - para un funcionamiento estable y duradero.
El NeoDAF de ALMA se utiliza en las industrias alimentaria y láctea, en la industria química, en empresas de eliminación de residuos y en el tratamiento de superficies, es decir, allí donde sea necesario pretratar eficazmente y en poco espacio las aguas residuales contaminadas con aceite, sólidos o emulsiones.
Foto: La célula de flotación de nuestra planta de flotación ALMA NeoDAF
Importancia práctica y agradecimientos
Los hallazgos del trabajo proporcionan información importante para el desarrollo futuro del diseño y la ingeniería de procesos de nuestros sistemas de flotación, en particular con respecto a la eficiencia energética, la estabilidad operacional y la facilidad de mantenimiento. En el futuro, se incorporarán al diseño y evaluación de nuestros sistemas NeoDAF de ALMA.
Queremos agradecer a David Bandlow su excelente colaboración y su enfoque científicamente sólido de un tema técnico de gran relevancia práctica. Este trabajo es un buen ejemplo de transferencia de conocimientos entre el mundo académico y la industria.
