ES2288345B2 - FOAM CONTROL SYSTEM IN THE FANG HYGIENIZATION PROCESS. - Google Patents
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Abstract
Sistema de control de espuma en el proceso de higienización de fangos, que consiste en disponer un elemento (1) con forma de embudo en la masa del fango (2), para crear a través de él una absorción de espuma y aire desde la parte superior hacia la masa del fango (2), mediante un efecto Venturi.Foam control system in the sludge sanitization process, which consists of having a funnel-shaped element (1) in the sludge mass (2), to create through it an absorption of foam and air from the part superior towards the mass of the sludge (2), by means of a Venturi effect.
Description
Sistema de control de espuma en el proceso de higienización de fangos.Foam control system in the process of sludge sanitation.
La presente invención está relacionada con el proceso de estabilización/higienización de los fangos que resultan de la depuración de las aguas residuales, proponiendo un sistema que permite combinar el proceso de aireación con el de control de espuma mediante un único sistema de forma autorregulada.The present invention is related to the stabilization / sanitation process of the resulting sludge of sewage treatment, proposing a system which allows to combine the aeration process with the control of foam using a single self-regulated system.
Dentro del proceso de depuración de las aguas residuales se generan una serie de residuos. Las características de los mismos dependen del punto del proceso donde son producidos y el destino final de los mismos dependerá de sus características.Within the water purification process Waste is generated a series of waste. The characteristics of they depend on the point of the process where they are produced and the Final destination of them will depend on their characteristics.
Dentro de estos residuos tienen una elevada importancia los fangos por la elevada generación de los mismos. El destino de los lodos de depuración viene condicionado por sus características físico-químicas y microbiológicas modificables en función del sistema de tratamiento a que sean sometidos. Una de las apuestas más importantes realizada hasta la fecha es la aplicación al terreno de los mismos para lo cual las normativas cada vez más estrictas limitan el contenido en determinados contaminantes y establecen unos grados de estabilización y de higienización de los mismos de forma que se garantice el no aporte de sustancias y microorganismos no deseados, al medio natural por fenómenos de lixiviación.Within this waste they have a high importance of sludge due to their high generation. He destination of the sludge is determined by its physicochemical and microbiological characteristics modifiable depending on the treatment system to which they are submitted. One of the most important bets made until the date is the application to the land of the same for which the increasingly stringent regulations limit the content in certain pollutants and establish a few degrees of stabilization and sanitation thereof so that it guarantee the non-contribution of unwanted substances and microorganisms, to the natural environment by leaching phenomena.
Uno de los procesos reconocido por las distintas normativas como tratamiento avanzado de los fangos de depuración es la Digestión Aerobia Termófila Autoterma (ATAD), por ser un proceso que permite la reducción de materia orgánica y de microorganismos patógenos dado el rango de temperatura en el que opera (>55ºC).One of the processes recognized by the different regulations as advanced treatment of purification sludge is the Aerobic Thermophilic Aerobic Digestion (ATAD), for being a process that allows the reduction of organic matter and of pathogenic microorganisms given the temperature range in which opera (> 55ºC).
Por ser un proceso aerobio se ha de disponer de un sistema que permita introducir y poner en contacto con el fango una determinada cantidad de aire. Dicha aireación unida a la elevada formación de sustancias coloidales orgánicas observadas en el proceso favorecen la generación de gran cantidad de espumas.Because it is an aerobic process, it is necessary to have a system that allows to introduce and put in contact with the mud A certain amount of air. Said aeration together with the high formation of organic colloidal substances observed in The process favors the generation of large quantities of foams.
Estas espumas suponen un serio problema de operación haciendo necesario utilizar algún elemento que elimine estas espumas manteniendo el rendimiento del sistema, tanto de eficacia de transferencia de oxígeno y por tanto energético, como de instrumentación y atención por personal especializado, como de garantías de que toda la masa de fango sea sometida al proceso de forma homogénea.These foams pose a serious problem of operation making it necessary to use some element that eliminates these foams maintaining system performance, both of oxygen transfer efficiency and therefore energy, as of instrumentation and attention by specialized personnel, such as guarantees that all sludge mass is subjected to the process of homogeneous form.
Para evitar la presencia de estas espumas se utilizan dispositivos para retirarlas, lo cual implica una complicación del conjunto de las instalaciones de higienización de los fangos y un coste añadido, tanto en maquinaria como en energía de funcionamiento.To avoid the presence of these foams, they use devices to remove them, which implies a complication of the sanitation facilities as a whole sludge and an added cost, both in machinery and energy of operation.
De acuerdo con la invención se propone un sistema que permite airear y controlar la generación de espuma en el mencionado proceso de higienización-estabilización de los fangos, eliminando el inconveniente que esa causa ocasiona en los tratamientos convencionales de dicha función.According to the invention, a system that allows to aerate and control the generation of foam in the aforementioned process of sanitation-stabilization of sludge, eliminating the inconvenience that cause causes in the conventional treatments of said function.
Este sistema objeto de la invención comprende la incorporación de un elemento con forma de embudo interpuesto en la aspiración de aire desde el exterior del tanque a nivel de la masa de espumas óptimas, de forma que sólo se permita la entrada de aire del exterior cuando el nivel de espumas está por debajo del mencionado embudo y cuando por efecto de la aireación asciende el nivel de espumas, éstas obturan parcialmente la entrada de aire siendo aspiradas y recirculadas dentro del sistema reduciendo la entrada de aire fresco. Para realizar la depresión necesaria para que se produzca el mencionado efecto de aspiración de aire/espumas se utiliza un sistema convencional por efecto Venturi.This system object of the invention comprises the incorporation of a funnel shaped element interposed in the air suction from outside the tank at mass level of optimal foams, so that only air intake is allowed outside when the foam level is below mentioned funnel and when the aeration ascends the level of foams, these partially seal the air inlet being aspirated and recirculated within the system reducing the fresh air inlet. To perform the depression necessary to that the aforementioned air / foam suction effect occurs a conventional Venturi effect system is used.
Dicho elemento se dispone con su embocadura más ancha a una distancia concreta por encima del nivel de fango y con la embocadura estrecha conectada en "T" a un conducto procedente de una bomba y que desemboca en el fango, mientras que axialmente respecto de la parte ancha del embudo se incluye un tubo que llega hasta cerca del estrechamiento.This element is arranged with its mouthpiece more wide at a specific distance above the mud level and with the narrow mouth connected in "T" to a conduit coming from a pump and flowing into the mud, while axially with respect to the wide part of the funnel a tube is included that reaches close to narrowing.
Se obtiene de esta forma una disposición con la
que por la acción de la bomba se produce un efecto Venturi que hace
entrar aire al seno del fango, con lo que éste resulta oxigenado,
provocando por lo tanto un proceso muy activo de la higienización
del
fango.In this way, an arrangement is obtained with which a Venturi effect is produced by the pump's action, which brings air into the sludge, thus causing it to be oxygenated, thus causing a very active process of sanitizing the
mud.
Con dicha disposición, el efecto Venturi que arrastra el aire hacia el interior del fango produce a su vez la absorción de la espuma asegurando la estabilización/higienización del fango mediante el aire contenido en la propia espuma y aprovechando así en mayor medida el aire introducido, por la recirculación de parte del mismo a través del que está contenido en la espuma que por efecto de la aireación se acumula en la superficie del fango, con lo cual se aprovecha también en la masa del fango el oxígeno del aire contenido en la espuma.With this provision, the Venturi effect that drag the air into the mud produces the foam absorption ensuring stabilization / sanitation of the sludge through the air contained in the foam itself and making the most of the air introduced, by recirculation of part of it through which it is contained in the foam which, due to the aeration effect, accumulates in the mud surface, which is also used in the dough from the mud the oxygen in the air contained in the foam.
Cuando la acumulación de espuma es muy abundante su absorción obtura parcialmente la entrada de aire a través del embudo, por lo que la aportación de aire al seno del fango se reduce, con lo cual se hace menor la actividad del proceso y por lo tanto se reduce la producción de espuma, resultando así una dependencia entre la actividad del proceso y la entrada de aire, por medio de la espuma que genera el proceso, con una consecuente regulación de la propia producción de espuma, evitando medios de control externos y sistemas de rotura de las espumas añadidos a los propios de aireación.When the accumulation of foam is very abundant its absorption partially seals the air inlet through the funnel, so that the contribution of air to the sine of the mud is reduces, thereby reducing the activity of the process and so both the production of foam is reduced, resulting in a dependence between process activity and air intake, through the foam generated by the process, with a consequent regulation of foam production itself, avoiding means of external control and foam breaking systems added to the own aeration.
El sistema de la invención resulta por lo tanto de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente de aplicación en la estabilización/higienización de los fangos resultantes de la depuración de las aguas residuales.The system of the invention is therefore of certainly advantageous characteristics, acquiring life own and preferential character of application in the stabilization / sanitation of sludge resulting from wastewater purification.
La figura 1 representa un esquema de la aplicación del sistema de la invención.Figure 1 represents a schematic of the application of the system of the invention.
El objeto de la invención se refiere a un sistema destinado para controlar de forma automática la producción de espuma en el proceso de tratamiento de fangos procedentes de la depuración de aguas residuales, de manera que se consigue establecer un equilibrio a buen nivel entre la producción de espuma y la actividad del proceso a la vez que mediante la recirculación de la espuma asegura un tratamiento completo de toda la masa del fango y un mayor aprovechamiento energético del sistema.The object of the invention relates to a system designed to automatically control production of foam in the sludge treatment process from the wastewater treatment, so that it is achieved establish a good balance between foam production and the activity of the process at the same time as through recirculation of the foam ensures a complete treatment of the entire mass of the sludge and greater energy use of the system.
El sistema consiste en disponer un elemento (1) con forma de embudo en el fango (2) a tratar, con la parte ancha de dicho elemento (1) en forma de embudo enrasada al nivel al que se quiere mantener la superficie de la espuma (6).The system consists of arranging an element (1) funnel-shaped in the mud (2) to be treated, with the wide part of said funnel-shaped element (1) flush to the level at which wants to maintain the surface of the foam (6).
La parte estrecha del elemento (1) en forma de embudo se establece en su caso conectada en "T" a un conducto (3) procedente desde una bomba (4) y que desemboca con una salida cónica en el seno de la masa del fango (2).The narrow part of the element (1) in the form of funnel is established where appropriate connected in "T" to a conduit (3) from a pump (4) and which flows into an outlet conical inside the sludge mass (2).
Por otro lado, en inserción axial por la parte ancha del elemento (1) en forma de embudo se dispone un tubo (5) que llega hasta cerca de la embocadura de la parte estrecha, pero sin llegar a dicha embocadura.On the other hand, in axial insertion on the part width of the funnel-shaped element (1) a tube (5) is arranged that reaches up to the mouth of the narrow part, but without reaching said mouth.
Con ello, mediante la acción de la bomba (4) se produce una impulsión a través del conducto (3) hacia la masa del fango (2), dando lugar a un efecto Venturi que hace entrar aire por la conexión del elemento (1) en forma de embudo, suministrándose dicho aire al seno de la masa del fango (2).With this, through the action of the pump (4) produces an impulsion through the conduit (3) towards the mass of the sludge (2), resulting in a Venturi effect that brings air through the connection of the funnel element (1), supplied said air within the mass of the sludge (2).
De esta manera el fango (2) resulta oxigenado por el aire que se suministra al seno de la masa por el conducto (3), con lo que resulta una activación fuerte del proceso biológico del fango (2).In this way the sludge (2) is oxygenated by the air supplied to the mass of the mass through the duct (3), resulting in a strong activation of the biological process of mud (2).
Del proceso biológico que conduce a la higienización resulta sin embargo, una producción de espuma (6) que se acumula en la superficie del fango, creando una capa aislante que es favorable para evitar pérdidas de calor de la masa del fango (2), siempre que dicha capa de espuma (6) se mantenga controlada.From the biological process that leads to sanitation, however, results in a foam production (6) that accumulates on the surface of the mud, creating an insulating layer which is favorable to avoid heat losses from the sludge mass (2), provided that said foam layer (6) is maintained controlled.
Con el sistema propuesto, la espuma (6) que se acumula en la superficie del fango (2) es parcialmente absorbida conjuntamente con el aire a través del elemento (1) en forma de embudo, para inyectarse en el seno de la masa del fango (2), eliminándose así parte de la espuma (6) de la superficie del fango (2), al mismo tiempo que se aprovecha el aire contenido en la propia espuma (6), con lo cual se consigue una actividad muy fuerte del proceso de la higienización del fango (2) y una optimización energética.With the proposed system, the foam (6) that is accumulates on the surface of the sludge (2) is partially absorbed together with the air through the element (1) in the form of funnel, to be injected into the sludge mass (2), thus eliminating part of the foam (6) from the surface of the mud (2), while taking advantage of the air contained in the own foam (6), which achieves a very strong activity of the sludge sanitation process (2) and an optimization energetic
Con el sistema de la invención, cuando la acumulación de espuma (6) en la superficie del fango (2) alcanza una altura determinada, la cantidad de la misma que se absorbe a través del elemento en forma de embudo (1) llega a obturar el paso de aire desde el tubo (5) en la embocadura de la parte estrecha de dicho elemento en forma de embudo (1), pasando solo espuma al conducto (3) y por consiguiente a la masa del fango (2), de modo que la actividad del proceso de producción de espuma (6) se reduce hasta llegar a un equilibrio entre el aire aspirado y la espuma (6) que se produce.With the system of the invention, when the accumulation of foam (6) on the surface of the mud (2) reaches a certain height, the amount of it that is absorbed at through the funnel-shaped element (1), the passage is blocked of air from the tube (5) at the mouth of the narrow part of said funnel-shaped element (1), passing only foam to the conduit (3) and consequently to the sludge mass (2), so that the activity of the foam production process (6) is reduced until a balance is reached between the sucked air and the foam (6) that is produced.
Con el sistema de la invención, cuando la acumulación de espuma (6) en la superficie del fango (2) alcanza un volumen determinado, la cantidad de la misma que se absorbe a través del elemento (1) en forma de embudo llega a obturar el paso de aire desde el tubo (5) en la embocadura de la parte estrecha de dicho elemento (1) en forma de embudo, pasando solo espuma al conducto (3) y por consiguiente a la masa del fango (2), de modo que la actividad del proceso de la higienización se reduce y por lo tanto disminuye la producción de espuma (6).With the system of the invention, when the accumulation of foam (6) on the surface of the mud (2) reaches a determined volume, the amount of it that is absorbed at through the funnel-shaped element (1), the passage is blocked of air from the tube (5) at the mouth of the narrow part of said funnel-shaped element (1), passing only foam to the conduit (3) and consequently to the sludge mass (2), so that the activity of the sanitation process is reduced and so both decreases foam production (6).
De este modo se establece una dependencia recíproca entre la producción de espuma (6) y la actividad del proceso de la higienización del fango (2), lográndose una regulación automática que determina un equilibrio que mantiene a un nivel alto la actividad del proceso de aireación.In this way a dependency is established reciprocal between foam production (6) and the activity of sludge sanitation process (2), achieving a automatic regulation that determines a balance that maintains a high level the activity of the aeration process.
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