Guía de solucións tecnolóxicas para a eficiencia das EDAR

Dentro da fase 1 do proxecto AQUALITRANS inclúese a Guía de solucións tecnolóxicas para a eficiencia das EDAR. Este manual ten como obxectivo incorporar o coñecemento tecnolóxico existente en materia de xestión e operación eficiente en EDAR que demostrasen ser eficaces.

Neste documento realizouse un importante traballo consistente en recompilar, analizar e identificar aquelas solucións que permitan optimizar o funcionamento de equipos e procesos en EDAR, para obter mellores rendementos de depuración con menores consumos enerxéticos e de emisións de CO2.

A guía consta de dous partes crave:

–    Análise de solucións de mellora da eficiencia das EDAR que xa se implantaron de maneira xeral en EDAR.

–    Análise de solucións innovadoras que aínda non dispoñen dun grao de implantación elevado nas EDAR.

Contido do estudo

_ Análise de solucións de mellora da eficiencia nas EDAR.

Nesta primeira parte inclúese un resumo das solucións implantadas en EDAR no que se detallan:

– Os obxectivos.

– Os procesos da depuradora afectados pola medida.

– Os equipos nos que inflúen.

– Os casos de aplicación nos que a medida pode ser adecuada.

– Os aforros enerxéticos que se poden alcanzar, calculados en base a estratexias de cálculo e análise de casos de éxito.

– Exemplos de referencia nos que se adoptou a medida.

Este estudo pormenorizado permitirá dispoñer dun coñecemento xeral sobre as principais medidas dispoñibles e dispoñer das ferramentas crave para analizar que medida pode ser idónea en función do tipo de EDAR.

As medidas analizadas ofrecen melloras no funcionamento das EDAR, xa sexa porque inciden directamente no aforro enerxético ou porque axudan a crear sistemas máis eficientes. Neste último punto enmárcanse as propostas relacionadas coa valorización enerxética dos residuos xerados, un dos grandes retos aos que se enfrontan as plantas de depuración.

As medidas analizadas son:

–    Variadores de frecuencia.

A instalación de variadores de frecuencia en motores nos que o control da velocidade poida supoñer unha minimización do consumo enerxético pode supoñer aforros de ata un 50%.

–    Motores eléctricos.

Os motores sobredimensionados, antigos ou pouco eficientes poden substituírse por outros de maior eficiencia, logrando unha diminución do seu consumo enerxético de entre o 10% e o 25%, segundo o motor substituído.

–    Bombas.

Pode ocorrer que as bombas das EDAR estean sobredimensionadas, o que provoca que traballen dunha maneira pouco eficiente desde o punto de vista enerxético. Adecuar os equipos de bombeo ás condicións reais da demanda logrará aforros de ata o 30%.

–    Proceso de aireación.

A subministración de aire é un proceso complicado no tratamento de augas residuais. De feito, os sistemas de aireación dunha EDAR consomen entre o 25% e o 70% da enerxía dunha depuradora.

Os sistemas de aireación máis utilizados son os de superficie e os de difusión. Estes últimos son máis eficientes energéticamente, polo que presentan menores custos de operación.

Esta medida pode aplicarse de diferentes maneiras: substituíndo as tecnoloxías de aireación superficial por aireación por difusión (con aforros de ata o 50%); substitución dos difusores por difusores de alta eficiencia (con aforros de ata o 30%); limpeza química ou mecánica do circuíto de aireación (aforro de ata o 12%); renovación dos difusores deteriorados (aforro de ata o 22%); cambio no número e configuración de difusores para adecuar o caudal por difusor (aforro de ata o 15%); separación do método de aireación e axitación e uso de axitadores especificamente deseñados (aforro de ata o 15%); uso de tecnoloxía de soplantes máis eficientes (aforro de ata o 23%); dimensionamiento de soplantes á demanda real da EDAR (aforros de ata o 50%); e implementación de novos e máis eficientes sistemas de control para o tratamento secundario que regulan mellor a achega de aire ao reactor (con aforros de ata o 35%).

–    Sistema de desinfección ultravioleta.

A enerxía consumida pola desinfección ultravioleta é entre un 10% e un 25% da enerxía total que utiliza unha EDAR. Para reducir este notable gasto son interesantes dúas propostas: a regulación do uso das lámpadas ultravioletas(que supón aforros de ata o 25%) e a substitución das lámpadas de desinfección UV de media presión polas de baixa presión con alto rendemento (o aforro pode chegar ao 65%).

–    Sistema de desodorización.

A correcta automatización dos sistemas de desodorización para a eliminación dos cheiros e compostos orgánicos volátiles mediante sensores permitirá optimizar este proceso, con aforros de ata un 75%.

–    Tecnoloxías renovables e aproveitamento de enerxías residuais de proceso.

Existen na actualidade unha serie de tecnoloxías que permiten aproveitar as enerxías residuais que se producen durante o proceso de depuración nas EDAR.

As tecnoloxías máis habituais:

Coxeneración. É un proceso mediante o cal se obtén enerxía eléctrica e térmica a partir dunha combustión. A transformación dos lodos xerados produce un gas que pode ser aproveitado energéticamente de diversas formas. A implantación dun sistema de cogeneración require dun importante investimento e non é adecuada para todo tipo de estacións depuradoras. En todo caso, a cogeneración máis eficiente permitiría aproveitar o 100% da calor e a electricidade obtidos.Codixestión. Nalgúns casos a infraestrutura da EDAr permite transformar residuos externos, como os procedentes de explotacións agrarias, xunto con residuos propios. Illamento de vellos digestores. Un bo illamento desta infraestrutura evita a redución de perdas en forma de calor e supón aforros de ata o 10%. Inxección a rede de biogás xerado. O biogás xerado nas depuradoras contén ao redor de 60% de metano, o que permite o seu aproveitamento en caldeiras ou sistemas de cogeneración. Esta medida non supón un aforro efectivo, senón que supón a valorización dos residuos tratados nas depuradoras.

Motores de gas. O uso de motores de gas, en substitución dos motores eléctricos, proporcionan unha solución de enerxía renovable con aforros a longo prazo para as EDAR. Esta medida non supón unha redución do consumo enerxético da planta, senón a valorización dos residuos da propia planta, pechando o ciclo de optimización dos tratamentos realizados.

Secado para lodos. A implantación dun sistema de secado de lodos a partir de enerxía solar térmica permitiría reducir o gasto enerxético, con aforros de ata o 80%.

Minieólica. Unha tendencia interesante é a instalación de minigeneración eólica para cubrir a demanda da EDAR. Con esta medida poden alcanzarse aforros de ata o 10%.

Enerxía solar fotovoltaica. A enerxía solar é unha tecnoloxía madura, que require mínimo mantemento e ofrece resultados óptimos. A implantación dunha instalación solar fotovoltaica para autoconsumo da EDAR pode supoñer aforros enerxéticos de ata o 15%.

Aproveitamento enerxía hidráulica. En moitas depuradoras hai saltos de auga ou percorridos con pendente que pode aproveitarse para ser transformada en enerxía eléctrica mediante a utilización dunha turbina. Trátase dunha enerxía limpa con custos de operación baixos e con aforros contorna ao 3%.

–    Iluminación.

En materia de iluminación nas depuradoras é importante substituír as luminarias por outras con máis rendemento lumínico, con aforros de ata o 40%.

–    Sistema de xestión da enerxía.

Ademais de implementar medidas para o aforro enerxético resulta fundamental instalar sistemas que permitan a xestión, monitoraxe e control dos consumos enerxéticos e da facturación. Estes sistemas non levan un aforro directo, senón que permiten obter o coñecemento para tomar decisións para a optimización enerxética.

–    Adecuación tarifa eléctrica.

Axustar a potencia contratada, desprazar as cargas a períodos tarifarios máis económicos e axustar o factor de potencia son medidas fundamentais para optimizar os consumos.

_ Solucións innovadoras aplicadas na actualidade.

Nesta segunda parte inclúe unha presentación das solucións innovadoras e novas tecnoloxías emerxentes que están a ser investigadas, que están en desenvolvemento ou que se están implantando como experiencias piloto no ámbito das estacións de tratamento de augas residuais. O obxectivo é dar un paso máis na análise das medidas que poden resultar interesantes para a mellora enerxética das EDAR, ampliando o coñecemento e animando a buscar novas solucións que redunden en beneficio de todos.

As medidas analizadas son:

–    Maximización de captura de sólidos e materia orgánica en decantación primaria.

–    Tratamentos biolóxicos innovadores.

–    Tratamentos de lodos previos á dixestión anaeróbica.

–    Hidrólisis técnica de lodos.

–    Tratamentos eléctricos.

–    Parámetros de control de proceso de aireación de reactores aeróbicos.

–    Control de procedementos de aireación por parámetros de amoníaco, nitrato e nitrito.

–    Axitación de reactores biolóxicos anaeróbicos e anóxicos.

–    Solucións descentralizadas.

 

Descarga aquí o documento completo.

Etiquetas