EDAR

De Viquipèdia

Una EDAR o Estació Depuradora d'Aigües Residuals és una planta dedicada al tractament físico-químic d'un efluent urbà o industrial.

A continuació es detalla el funcionament d'una planta de tractament d'aigües residuals a partir de fangs actius.

Taula de continguts

[edita] Principis de funcionament

[edita] Influent

Una estació depuradora d'aigües residuals rep com alimentació aigua contaminada. Aquesta aigua conté:

  • Metalls pesats (Cu, Pb, Zn, Fe...)
  • Matèria orgànica degradable (DBO)
  • Matèria orgànica no degradable (DQO - DBO)
  • Nutrients (fosfats, nitrats i/o amonis)
  • Sòlids

L'aigua contaminada s'emmagatzema en basses d'homogeneïtzació.

[edita] Pretractament

A continuació s'aplica un pretractament que normalment separa els sòlids (filtres de reixes). A continuació s'analitza l'influent i s'ajusten les relacions de nutrients per bon funcionament del reactor biològic.

[edita] Reactor biològic

El pas a continuació és el tractament biològic. Aquest pot funcionar en tres variants:

  • Medi aeròbic
  • Medi anaeròbic
  • Medi anòxic

El reactor biològic conté una amplia diversitat de microorganismes. Aquests digereixen la matèria orgànica degradable tot produint diòxid de carboni (CO2) en condicions d'aireació o metà (CH4) en condicions anaeròbiques o anòxiques.

Les condicions a controlar són:

  • Temps de retenció hidràulica (TRH)
  • Oxigen dissolt en el medi (DO)
  • Potencial RedOx
  • pH
  • Temperatura (Tª)
  • Concentració de fangs actius (MLVSS)
  • Matèria orgànica (DQO)
  • Concentració de nitrats (NO3N)
  • Concentració de fosfats (PO4P)
  • Concentració d'amonis (NH4N)
  • Concentració de nitrògen orgànic (TKN)

Les plantes aeròbiques resulten menys agressives amb el medi, ja que no es desprenen mercaptans en la digestió. En canvi les plantes anaeròbiques i anòxiques produeixen metà, fet que les dota de major eficiència energètica.

[edita] Decantador

La mostra digerida en el reactor biològic és transportada a un decantador, on es decanta la mostra per principis de precipitació.

L'efluent o sobrenadant se circula fins el tractament terciari.

Els fangs decantats són recirculats fins el reactor biològic, ja que és la corrent continent de microorganismes que tornaran a digerir. S'acostuma a purgar una petita quantitat d'aquests fangs per tal de mantenir una població jove de microorganismes (millor digestió de la matèria orgànica).

[edita] Tractament terciari

El sobrenadant del decantador és analitzat. Els paràmetres que cal controlar són:

  • Matèria orgànica (DQO)
  • Temperatura (Tª)
  • pH
  • Concentració de nitrats (NO3N)
  • Concentració de fosfats (PO4P)
  • Concentració d'amonis (NH4N)
  • Concentració de nitrògen orgànic (TKN)
  • Color

En cas de no complir algun dels paràmetres, s'aplica un tractament terciari específic, que pot ser la realimentació al reactor biològic, mescla amb corrents menys contaminades o addició d'additius.

Si l'aigua compleix els paràmetres, aquesta pot ésser emesa en llera pública (riu o mar).

[edita] Reaccions

Nota: cal ajustar les reaccions en funció del tipus de matèria orgànica alimentada i dels microorganismes del medi.

[edita] Reactor aeròbic

  • Consum de matèria orgànica:
DQO + O2 = CO2 + H2O
  • Generació de nous microorganismes:
DQO + N2 + H2O = MICROORGANISMES + O2
  • Nitrificació:
NH4 + H2O + O2 = HNO3 + 2H2

[edita] Reactor anaeròbic i anòxic

  • Consum de matèria orgànica:
DQO + HNO3 = CH4 + N2 + H2O
  • Generació de nous microorganismes:
DQO + N2 + H2O = MICROORGANISMES + O2

[edita] Tractaments terciaris

  • Desnitrificació:
DQO + HNO3 = N2 + CO2 + H2O + H2

[edita] Paràmetres a controlar

[edita] Temps de Retenció Hidràulica (TRH)

El temps de retenció hidràulica és el temps que resideix l'aigua des de que entra al reactor biològic fins que surt com efluent del mateix. El càlcul es detalla a continuació:

TRH = Vreactor / Qalim,

on Vreactor és el volum del reactor biològic i Qalim el cabal d'alimentació.

[edita] Temps de Retenció Cel·lular (TRC)

El temps de retenció cel·lular és definit, també, com l'edat dels fangs. Es regula l'edat a través de la purga del decantador. El càlcul es detalla a continuació:

TRC = Vreactor * Cbio,reactor / Qpurga * Cbio,purga,

on Vreactor és el volum del reactor biològic, Cbio,reactor la concentració de microorganismes al reactor, Qpurga el cabal de purga i Cbio,purga la concentració de microorganismes a la purga.

[edita] Relació F/M

Es tracta de la relació entre la matèria orgànica alimentada i la concentració de microorganismes en el medi reactor:

F / M = Qalim * DQO / Cbio,reactor,

on Qalim el cabal d'alimentació, DQO és la concentració de matèria orgànica i Cbio,reactor la concentració de microorganismes al reactor.


[edita] Variants

[edita] Planta de tractament d'aigües residuals amb fangs suportats en carbó actiu

Per tal de facilitar la digestió de la matèria orgànica s'afegeix carbó actiu. El carbó absorbeix la matèria orgànica; els microorganismes digereixen matèria suportada, raó per la qual s'observa un increment de l'eficiència.