Automatización de la extracción de nitrógeno de las aguas residuales

Cumpla de forma segura con los valores de alarma, garantice una operación de planta estable y optimice el consumo energético

Para una reducción de nitrógeno óptima es necesaria la coordinación de los procesos de nitrificación y desnitrificación. Por un lado, esto implica controlar la oxigenación durante la activación de fangos según la carga y los valores de alarma individuales. Por otro lado, implica coordinar la duración de las fases de nitrificación y desnitrificación. Nuestro sistema Liquiline Control le ayudará en esta tarea, garantizando la extracción del nitrógeno y la optimización de la cantidad de energía necesaria para ello.

Nuestra solución para la extracción de nitrógeno automatizada controla la entrada de aire en la balsa de aireación. ©Endress+Hauser

Nuestra solución Liquiline Control para la extracción de nitrógeno automatizada de aguas residuales controla la entrada de aire en la balsa de aireación, p. ej., regulando la velocidad de los compresores.

El sensor de ion selectivo ISEmax CAS40D mide el amonio y el nitrato directamente en la balsa de aireación. ©Endress+Hauser

Con el sensor de ion selectivo ISEmax CAS40D, puede medir el amonio y el nitrato directamente en la balsa de aireación. Esto permite controlar la extracción de nitrógeno en la fase biológica en base a la carga.

El analizador colorimétrico Liquiline System CA80AM mide el amonio con mucha precisión. ©Endress+Hauser

Como alternativa, puede medir el amonio con el analizador colorimétrico CA80AM Liquiline System. Combina valores medidos muy precisos y fiables con un bajo mantenimiento.

El sensor óptico Viomax CAS51D detecta cambios en la carga de nitrato muy rápidamente. ©Endress+Hauser

El sensor óptico CAS51D Viomax detecta cambios en la carga de nitrato muy rápidamente. El diseño único del sensor es muy robusto y requiere poco mantenimiento gracias a su función de autolimpieza.

Con nuestra solución de control de la aireación puede automatizar la extracción del nitrógeno de las aguas residuales. ©Endress+Hauser

Con el sistema de Control Liquiline puede controlar la aireación en el estado biológico de su planta de tratamiento de aguas residuales y así garantizar una extracción fiable de nitrógeno de las aguas residuales.

Desafíos de la reducción de nitrógeno

Los principales componentes del nitrógeno son el amonio y el nitrato. En la biología de una planta de tratamiento de aguas residuales, las bacterias convierten el amonio a nitrato añadiendo oxígeno (nitrificación). Esto continua hasta que (prácticamente) no queda amonio.

Entonces, otras bacterias convierten el nitrato en nitrógeno molecular (desnitrificación). Este va a parar a la atmósfera y se elimina entonces de las aguas residuales. Por otra parte, no se añade más oxígeno durante el proceso de desnitrificación. Con esto se garantiza que las bacterias consumen el oxígeno presente en el nitrato.

La cuestión clave es cuándo y cuánto oxígeno más se requiere para que la nitrificación llegue a un nivel óptimo de reducción de nitrógeno. El oxígeno se inyecta en la balsa de aireación mediante compresores. Esto requiere una cantidad muy grande de electricidad, casi el 70 % de la energía total que necesita una planta. Si se añade demasiado oxígeno, se malgasta energía y dinero. Si se añade demasiado poco, los valores de salida se deterioran.

Reducción de nitrógeno automatizado utilizando el Liquiline Control

El sistema Liquiline Control puede controlar la reducción de amonio y nitrato en función de la carga de entrada. Dependiendo de la concentración de nutrientes, el sistema controla la entrada de aire en la balsa de aireación, p. ej., regulando la velocidad de los compresores. Esto es independiente de si la fase biológica funciona continua o intermitentemente.

Los valores medidos tenidos en cuenta son oxígeno en fase de nitrificación, amonio (y nitrato, en caso necesario) en las zonas de transición, así como la cantidad de aguas residuales que fluyen actualmente en la planta de tratamiento de aguas residuales. Las zonas de transición incluyen las zonas entre las fases de nitrificación y la desnitrificación así como zonas en la entrada y la salida de la fase biológica.

El valor de oxígeno objetivo, y por lo tanto la entrada de aire en la balsa de aireación, se adapta dinámicamente a las fluctuaciones en la carga de caudal de entrada. Por la noche, durante las fases de carga baja, solo se inyecta una pequeña cantidad de aire; durante los picos de carga, como las oleadas en un clima húmedo, se inyecta más aire. En el caso de plantas operadas intermitentemente, los tiempos mínimos o las fases de nitrificación y desnitrificación también se tienen en cuenta.

Ventajas

  • Cumplimiento seguro con sus valores de salida de fósforo indicados, incluso con altos picos de carga

  • Transparencia elevada y manejo fácil de los procesos de extracción de nitrógeno

  • Operación de su planta de tratamiento de aguas residuales con optimización de la energía

  • El ajuste automático del valor objetivo de oxígeno en su balsa de aireación garantiza unos tiempos de nitrificación y desnitrificación ideales

  • Control simultáneo de diversas fases biológicas que pueden funcionar de modo continuo o intermitente