Enseñanza de Ingeniería Armfield
PROCESOS DE TRATAMIENTO DEL AGUA
Digestor anaeróbico W8 - Versión 4
Los procesos de tratamiento anaeróbico trabajan con bacterias que actúan sólo ante la ausencia de aire. Estos procesos son cada vez más comunes en la industria de tratamiento de aguas ya que brindan numerosas ventajas comparados con los aeróbicos, entre los cuales podemos nombrar: menor producción de sedimentos, mayor tolerancia a ciclos de parada y arranque, capacidad de producción de metano –un combustible útil- y rendimiento relativamente superior.
Armfield diseño este Digestor Anaeróbico para que, una vez montado sobre un banco de laboratorio, se utilice como herramienta didáctica y brinde información sobre los procesos operativos en lo referente al diseño de plantas.
Especificacion para pedidos
• Un digestor anaeróbico de banco para estudiar
el tratamiento de aguas residuales.
• Equipado con dos reactores de lecho empaquetado de 5 litros, de
caudal ascendente.
• Cada reactor tiene tomas de muestreo y recolección de gas.
• Ambos reactores pueden trabajar en serie o en paralelo, usando
bombas peristálticas de velocidad ajustable.
• El caudal de alimentación para cada reactor se puede controlar
de forma independiente y la temperatura puede ajustarse en un intervalo
desde ambiente hasta 55ºC, mediante mantas calefactoras de 200W.
• Disyuntores termicos de protección con corte a 85ºC.
• Completo manual de instrucciones detallando ensayos y prácticas;
además se incluye una muestra de agua residual (sintética)
para pruebas.
Posibilidades de demostración
ENSAYOS INDUSTRIALES POSIBLES
> Estudios de tratabilidad de efluentes, incluyendo sólidos,
proporciones de carbono y biogas que determinan el estado de pureza (DBO:
Demanda Biológica de Oxígeno y DQO: Demanda Química
de Oxígeno)
> Determinación de temperaturas de tratamiento, caudales y relaciones
de alimentación óptimos.
> Observación del efecto del pH y la concentración de
nutrientes
> Estudio de estabilidad de procesos.
> Determinación de la cinética de control.
> Extrapolación directa a la escala industrial
PRÁCTICAS PROPUESTAS
> Preparación, calentamiento y aclimatación de un reactor
anaeróbico.
> Demostración de la naturaleza multi-etapa de la digestión
anaeróbica.
> Determinación del balance de carbono.
> Estudio del impacto en la purificación de:
- Carga hidráulica
- Relaciones de alimentación
- Temperatura
- Deficiencia de nutrientes
- Concentración de los afluentes
DescripciÓn
Este digestor cuenta con dos reactores de lecho empaquetado y caudal ascendente de 5 litros y sistemas de control de alimentación y temperatura para lograr una operación continua y estable de hasta siete litros diarios durante varios días.
Los reactores pueden funcionar en serie o en paralelo. Un recipiente separador ubicado entre ambos reactores recibe el fluido excedente del primer reactor si el segundo está operando en serie pero, obviamente, con menor caudal. Unas bombas peristálticas calibradas gradúan y controlan el volumen de caudal hacia los recipientes. La temperatura dentro de cada reactor –cuya distribución se mantiene regulada en un margen de +/- 0,5ºC- es controlada por una manta calefactora eléctrica que recubre su pared externa. En cada reactor puede regularse la temperatura en forma independiente desde ambiente hasta los 55ºC.
La toma de gas en cada reactor es llevada hasta un colector con calibración volumétrica, que funciona por desplazamiento de agua. Un dispositivo de sellado líquido y altura de carga constante, asegura que la presión del gas del reactor se mantenga a un valor invariable durante el ensayo. El gas recogido puede evacuarse del recipiente y posteriormente, se puede llenar con agua durante otro ensayo sin romper el sello líquido.
Los puntos de muestreo para el líquido y el gas están distribuidos estratégicamente por los reactores. Existen válvulas de retención y sellos líquidos de sifón en las tuberías que aseguran la operación del reactor a un volumen constante evitando asimismo el ingreso de aire o el peligro de alguna acción sifónica accidental.
El equipo está montado sobre una base plástica formada al vacío con un canal de drenaje incorporado para soportar cualquier derrame o agua de lavado.
ESTUDIOS DE PROCESO
En términos generales, el proceso anaeróbico puede dividirse
en dos etapas diferentes:
1) hidrólisis de moléculas de cadenas largas en ácido
acético y
2) conversión del ácido acético en metano y dióxido
de carbono
Ambas etapas pueden demostrarse mediante la operación de los dos
reactores en serie, uno produciendo ácidos volátiles del
substrato inicial –acidogénesis- y el otro convirtiendo los
ácidos volátiles en metano y dióxido de carbono –metanogénesis.
Adicionalmente, pueden demostrarse las siguientes diferencias entre los
procesos:
· el bajo nivel de actividad metanogénica durante la acidogénesis
en comparación con la metanogénesis
· el bajo nivel de eliminación de DQO en la etapa acidogénica
en comparación con la metanogénica.
CaracterÍsticas tÉcnicas
Reactores (dos idénticos):
Capacidad nominal:5 litros
Volumen con relleno: 4 litros, 150mm de diámetro x 250mm de alto.
Reactor: 25mm de diámetro con carga de “Bio-balls”.
Control de temperatura para cada reactor: manta calefactora de 200W, con
controladores PID y un sensor de temperatura ubicado dentro del reactor,
punto de ajuste de temperatura ambiente a 55ºC; camisa protegida
por termostato de seguridad con corte a 85ºC.
Bombas de alimentación: dos, ambas peristálticas, con velocidad
ajustable hasta 4 rpm, con potenciómetro de 10 vueltas, provistas
con tres diámetros de tubos: 1,6; 3,2 y 4,0mm y caudales de 0,2
a 7 l/día
Recolección de gas: dos recipientes idénticos, con escala
lineal y capacidad de 0-5 litros
Accesorios Imprescindibles
No suministrados por Armfield
Tanques de plástico para alimentación y producto, generalmente
de 30-50 litros, para colocarlos en el suelo.
Medidor de pH.
Assesorios recomendados
No suministrados por Armfield
Equipo de análisis como los usados en Laboratorios de Calidad de
Agua para medición el pH, DBO, DQO, alcalinidad, total de ácidos
volátiles y sólidos en suspensión.
Requisitos
Suministro eléctrico:
W8-A: 220-240V, monofásico, 50Hz, 5A
W8-B: 120V, monofásico, 60Hz, 10A
EspecificaciÓn de transporte
Volumen 1.0m3
Peso bruto: 150kg
Dimensiones totales
Altura: 0.76m
Ancho: 1.00m
Profundidad: 0.50m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
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