e-flex - sistema de aireación · 2020. 7. 30. · la alimentación de aire en función de la...
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u m w e l t u n dv e r f a h r e n s t e c h n i
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Optimización dela mecánica defluidos
Alto aprovecha-miento del oxígeno
Fácil montaje
Bajo mantenimiento
Extraíble
Té
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E-FLEX ®- Sistema de Aireación
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I n n o v a c i ó n p o r e l m e d i o a m b i e n t e
La creciente contaminación del medio ambiente es un problema que nos afecta
a todos. En particular, en los últimos años la contaminación del agua ha empezado
a tomar dimensiones amenazantes. Esta situación ha hecho que las normativas sobre
aguas contaminadas sean cada vez más exigentes. Como consecuencia es necesario
desarrollar nuevas tecnologías para el tratamiento de aguas residuales. INVENT se dedica
al desarrollo de estas nuevas tecnologías, creando productos confiables y de alto
rendimiento que contribuyen a la protección y conservación del medio ambiente.
Proteger el medio ambiente de sustancias contaminantes es una tarea que irá
cobrando cada vez más importancia. INVENT asume este reto
con innovadora tecnología medioambiental.
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E - F L E X ®
Una de las áreas en las que INVENTestá especializada es el tratamientobiológico de aguas residuales.
Un sistema de tratamiento biológicode aguas residuales está formadopor un tanque de lodos activadoscon sus sistema de agitación y deaireación, los cuales suministrana las bacterias purificadoras eloxígeno necesario para alcanzar elnivel de depuración deseado.
El sistema de aireación por mem-branas E-FLEX® fue especialmentedesarrollado y optimizado para suaplicación en plantas de tratamientode aguas residuales urbanas eindustriales (este sistema suministraal agua oxígeno de forma eficientey con bajo consumo de energía).Es ideal para las diversas variantesdel tratamiento con lodos activados;como por ejemplo:
Eliminación de DBO / Nitrifi-cación en tanques convencio-nales de lodos activados.
Desnitrificación con aireaciónfacultativa o intermitente.
Reactores Secuenciales Batch(SBR)
Eliminación de DBO / Nitrifi-cación en taques carrusel,zanjas de oxidación o lagunasde aireación.
Bio Reactores de Membranas(MBR)
Otras posibles aplicaciones delsistema de aireación E-FLEX® sontodas aquellas en las que se requierauna eficiente distribución de gasesen líquidos.
El funcionamiento del sistema deaireación E-FLEX® se basa en análisisfundamentales sobre la transferenciadel oxígeno en burbujas y la genera-ción de burbujas por membranas
flexibles, llevados a cabo en la Uni-versidad de Erlangen-Nuremberg yen los laboratorios de INVENT enErlangen.
La tareaLas plantas de tratamiento biológicode aguas residuales requieren unsistema de aireación que suministreuna gran cantidad de oxígeno conel mínimo consumo de energía. Lamejor manera de aprovechar el oxí-geno atmosférico, en todos loscasos, es producir en la misma mem-brana las burbujas con un diámetroóptimo. El diámetro óptimo de lasburbujas se determina, básicamente,en función de la profundidad delpunto de inyección de aire.
E-FLEX ® –para una ópt ima a i reac ión
E l f l ex ib le s i s tema de a i reac ión
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E - F L E X ®
En el caso de membranas flexibles,el tamaño de las burbujas dependede los parámetros de operación delsistema de aireación (Ej. el flujoespecífico de aire).
Este sistema de aireación por mem-branas es ideal debido a sus pro-piedades específicas, que permiten,además de alcanzar excelentesresultados, por ejemplo, controlarla alimentación de aire en funciónde la carga.
Desde el punto de vista de lamecánica de fluidos, un sistema deaireación debe ser diseñado de
modo que se impida la acumulaciónde las burbujas alrededor de lasmembranas debido a las bajasvelocidades en esa zona y, con ello,se evite la coalescencia.
Además se debe mantener una velo-cidad de flujo mínima que evite lasedimentación en el tanque o en lazona inferior de las membranas, queconsiga la mezcla total del contenidodel tanque y que evite la apariciónde pequeñas líneas de flujo.
La so luc iónEl E-FLEX® es un sistema de aireaciónformado por tubos de membranaindividuales con movimiento oscilatoriolibre.
Al entrar aire en las membranas, éstasse arquean permitiendo que las finasaberturas dejen escapar el aire enpequeñas burbujas. El flujo de aguaexistente entre las membranas originaun ligero movimiento oscilatorio delas mismas, el cual da lugar a unaalta frecuencia de separación deburbujas y, por lo tanto, a la formaciónde burbujas de pequeño tamaño.
La corriente inferior del E-FLEX® evitaconstricciones y la consecuentecoalescencia sobre las membranas.También impide la sedimentación enla zona inferior del módulo.
La formación de burbujas a lo largode las membranas da lugar a ele-vadas superficies de aireación.Este sistema permite además den-sidades de ocupación más elevadasque los sistemas convencionales.De este modo se puede mejorarnotablemente la eficiencia delsistema.
piezade cierre
distribuidorde aire conconexión
membrana aireadora
Vista genera l
E-FLEX® en modo reposo
válvulade bola
abrazaderas
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E - F L E X ®Durante el periodo de reposo lasmembranas se juntan y los poros secierran, dando lugar a una superficieimpermeable.
Mediante breves y periódicas puestasen marcha se eliminan eficientementelas posibles sedimentaciones y seevita la aparición de otras. El sistemano requiere de mantenimiento.Estas características lo hacen idealpara su utilización en tratamientosintermitentes.
La insta lac ión
El sistema de aireación E-FLEX®
consta de un distribuidor de aire conconexiones para la tubería de airey las membranas, abrazaderas paralas membranas y una pieza de cierrepara sujetar las membranas. Tantoel distribuidor como la pieza decierre están fabricados en aceroinoxidable de alta calidad.Están unidos con ángulos especiales.De este modo se dispone de unmódulo de aireación compacto yfácilmente manejable. El diseñocuidadoso de las boquillas deldistribuidor da lugar a una distri-
abrazaderasdistribuidor de airecon conexiónmembrana aireadora
válvulade bola
La insta lac ión
E-FLEX® en modo a i reac ión
bución uniforme del aire y actúa ala vez como válvula anti-retorno ydispositivo de seguridad en el casode fallos en el funcionamiento.
Para limitar el arqueo de las mem-branas se colocan, a una distanciaregular, abrazaderas pulidas deacero inoxidable. Cada difusor tienesu propia entrada de aire y puedeser apagado de forma individual.
Ins ta lac iónde l s i s tema E-FLEX ®
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E - F L E X ®
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Materiales........................................................................................
Distribuidor de aire 1.4101 / 1.4571*Abrazaderas 1.4301 / 1.4571*Pieza de cierre 1.4301 / 1.4571*Marco lateral 1.4301 / 1.4571*Boquillas PP-fibra reforzadaMembranas EPDM**........................................................................................
* varias posibilidades** otros materiales disponibles bajo pedido
Los mater ia lesDebido a las altas exigencias encuanto a estabilidad, resistencia ymantenimiento, así como a lademanda de sistemas de fácil yrápida instalación se hanseleccionado materiales quecumplan con las expectativas delos actuales sistemas de tratamiento,incluso bajo las condiciones másadversas.
Los tubos de membrana estánfabricados en caucho EPDM.
El distribuidor de aire, la piezade cierre y las abrazaderasestán fabricados en aceroinoxidable de alta calidad.
La tubería inferior, las unionesy boquillas están fabricadas conun material resistente al agua residual y son además reciclables.
Todos los componentes se fabricancon materiales no contaminantes,reciclables y respetuosos con losrecursos naturales.
La insta lac ión
Robusto y respetuosocon e l med ioambiente
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E - F L E X ®
MontajeEl módulo básico E-FLEX® se entregasegún las especificaciones delcontrato completamente montado oempaquetado por piezas.El montaje en la planta es simple yfácil. La versión no extraíble se fijaa la base del tanque mediante 4anclajes. Después se colocan y unenlas conducciones de aire. Por últimose instalan las membranas, y elsistema, después de un corto test deprueba con agua limpia, está yapreparado para entrar en funcio-namiento.
El sistema extraíble se pre-ensamblay después se coloca dentro deltanque.
La insta lac ión
Senc i l l o y ráp ido
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E - F L E X ®E l func ionamiento
LevantamientoTambién es posible instalarle almódulo básico un kit de elevación,el cual consta de dos robustas basesde acero inoxidable y un soportepara izaje. El módulo, por su propiopeso, se mantiene fijo en el fondodel tanque sin necesidad desujeciones adicionales. Para tanquesde recirculación y tanquescombinados en zanjas pocoprofundas, así como en pequeñostanques de lodos activados, elmódulo móvil es especialmenterecomendable, dado sus numerosasventajas respecto a otros sistemasy su seguridad operacional.
Para el tratamiento con lodosactivados en tanques profundostenemos también a su disposiciónbases que permiten combinar variosmódulos de aireación a una solaunidad de elevación.
Fiable, no necesita mantenimiento
La regulación de la entrada de airese consigue mediante un sistema decontrol del oxígeno o mediantesopladores de aire. En condicionesnormales no son necesarias tareasde mantenimiento o la limpiezamanual de las membranas.
Func ionamientoEl funcionamiento del sistema deaireación E-FLEX® no requiere ningúntratamiento especial. Solamente sedebe asegurar que las condicionesacordadas (en cuanto a los com-ponentes del agua residual, tem-peratura del aire y del agua, flujode aire, etc.) se cumplan.
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E - F L E X ®E l d imens ionamiento y d iseño
Diagrama característicode un sistema de aireación
Competente y exper imentado
Densidad de difusores decreciente en una planta real con E-FLEX®
Densidadde Difusores 45%
Ren
dim
ien
to (
kg
/kW
h)
Carga de aire (Nm 3/m 2 h) Profund
idad del
agua (m
)
Dimens ionamiento y d iseñoCreemos que el dimensionamiento yel diseño de un sistema de aireaciónóptimo es el resultado de un estudiointegral, empezando por el análisisdetallado de la demanda de oxí-geno. Después se seleccionan losproductos y materiales. Se pruebandiferentes soluciones con el fin deescoger la óptima. En algunos casosse ofertarán varias alternativas, quese diferencian entre sí en la distri-bución de los difusores, densidadde difusores y niveles de oxigenación.
INVENT ha desarrollado un métodoespecial gracias al cual un sistemade aireación se puede dimensionary caracterizar a través de un dia-grama. Los parámetros principalesson la profundidad del tanque y ladensidad de difusores. En el siguientegráfico se muestra un ejemplo de undiagrama característico.
Desde el principio se intenta opti-mizar el diseño. Si el proyecto selleva a cabo, se analizan tambiénla pérdida de presión en las tuberíasy la distribución del aire. Para ello,se utilizan programas especiales desimulación numérica. En el caso deplantas de tratamiento grandes,es recomendable calcular el perfilde oxígeno en el tanque de lodosactivados.
Así se puede establecer la distribu-ción decreciente óptima de aireadores,como se puede observar en elesquema de una planta existente.
Para este fin se utiliza el paquetede software para simulación dinámicade plantas de tratamiento de aguasresiduales GPS-X. (Más informaciónacerca de GPS-X disponible enINVENT o en www.hydromantis.com).
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E - F L E X ®E l laborator io
Mejora cont inuay contro l de la ca l idad
1 DWA: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft,
Abwasser und Abfall e. V.2 ASCE: American Society of Civil Engineers
Test del distribuidor de aire
E l laborator ioEn los laboratorios de INVENT enErlangen, nuestros productos sondesarrollados y mejorados continua-mente. Disponemos del más modernoequipamiento, sistemas de medicióny análisis. La determinación de losparámetros de la mecánica defluidos se realiza en plantas piloto,mediante análisis con láser y ultra-sonidos. El proceso de mezcla amicro y macro-escala se caracterizamediante análisis químicos.
Para medir la transferencia de masase utilizan los métodos estándarrecomendados por DWA1 o ASCE2.
También disponemos del equiponecesario para realizar medicionesen las plantas. El parámetro prin-cipal para el dimensionamiento:“tamaño de burbuja”, se determinacon métodos ópticos.La aplicación de una de las técnicasde caracterización desarrolladaspor INVENT permite caracterizar ydimensionar un sistema de aireacióncon pocas mediciones.
En el laboratorio de INVENT ademásde realizarse tareas de investigacióny desarrollo, se lleva a cabo elcontrol de calidad de nuestrosproductos. Todos los módulos deaireación E-FLEX® son sometidos auna prueba estática y dinámica deimpermeabilidad. La transferenciade oxígeno en las membranas semide continuamente. Además secomprueban en cada lote las especi-ficaciones de los materiales.
El constante esfuerzo en I+D y encontrol de la calidad asegura quenuestro objetivo de ofrecer productosaltamente desarrollados para eltratamiento de agua y aguasresiduales se vea cumplido.
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E - F L E X ®E l serv i c io
Serv i c io¿ Tiene usted una posible aplicaciónpara nuestro sistema de aireaciónE-FLEX® ? De ser así, no dude enponerse en contacto con nosotros.El equipo INVENT se encargaráde todas las tareas desde eldimensionamiento, planificación delproyecto y montaje hasta la puestaen marcha y mantenimiento.
También ofrecemos soluciones amedida para optimizar su sistemade aireación, por ejemplo, mediantela utilización GPS-X, el software líderen el mercado mundial en cuanto asimulaciones dinámicas de plantasde tratamiento de aguas residualesy componentes de las plantas.
También realizamos todo tipo demediciones de trasferencia deoxígeno acorde a las normativasactuales.
Somos un competente compañeroen todas las cuestiones de trata-miento de agua y aguas residuales.
Solucionescompletas
Productosde software
Investigacióny desarrollo
Ingenieríay consultoría
Profes iona l e innovat ivo
Técnica de agitacióny mezcla
Otros productosy serv i c ios
INVENT es líder en el mercado desistemas de agitación, de agitación-aireación y sistemas de aireaciónpor membranas para el tratamientode agua y aguas residuales. Nodude en solicitar información sobrenuestros otros productos.Gustosamente le ofrecemos también“Soluciones Completas” como, porejemplo, equipamiento cuidadosa-mente dimensionado y adecuado asu planta de tratamiento.Simulamos y optimizamos su plantacon ayuda de los correspondientespaquetes de software y optimizamosla mecánica de fluidos de su plantao construcción.
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D ó n d e e s t a m o s :
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Oficina en Oriente Medio:INVENT Middle East (FZC)Building Q1-1, Suite 033P.O. Box 121720Zona franca SAIF, SharjahEmiratos Árabes UnidosTe l : +971 (06) 54 89 139Fax: +971 (06) 54 89 138E-mail: [email protected]
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