PRETRATAMIENTO CON OZONO DE FANGOS BIOLÓGICOS A … · Para la aplicación industrial de los...
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PRETRATAMIENTO CON OZONO DE FANGOS BIOLÓGICOS A DIGERIR ANAEROBIAMENTE
Carlos Ferrer Torregrosa
Director I+D+i
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1. Antecedentes2. Objetivo del estudio3. Materiales y métodos4. Resultados obtenidos5. Conclusiones
CONTENIDOS DE LA PRESENTACIÓN
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SISTEMA DE GESTIÓN DE LA I+D+i
(UNE 166002)
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ANTECEDENTES: pretratamiento de fango
OBJETIVO
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ANTECEDENTES: potencial de oxidación del ozono
Potencial de oxidación
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Ozono
Peróxido de hidrógeno
Permanganato
Dióxido de cloro
Ácido hipocloroso
Cloro gas
Ácido hipobromoso
Oxígeno
Bromo
Ácido hipoyodoso
Hipoclorito
Clorito
Yodo
(eV)
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ANTECEDENTES: formación del ozono
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ANTECEDENTES: usos del ozonoMédicina:
Propiedades antisépticas, antiinflamatorias, modula estrés oxidativo, mejora oxigenación tisular, etc.
OzonoterapiaOdontología
Eliminación olores y sabores en agua de consumo, piscinas, etc.Higienización de espacios públicos: clínicas, hospitales, metro, etc.Higienización salas/cámaras en industria agroalimentaria
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ANTECEDENTES: potencial de oxidación del ozono
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ANTECEDENTES: usos del ozono
Usos en depuración:Eliminación de algas
Desodorización
Desinfección (virus, bacterias, etc.)Tratamiento “patologías” fango activo
Reducción PEF
Oxidación compuestos orgánicos no biodegradables
Potencial de oxidación
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Ozono
Peróxido de hidrógeno
Permanganato
Dióxido de cloro
Ácido hipocloroso
Cloro gas
Ácido hipobromoso
Oxígeno
Bromo
Ácido hipoyodoso
Hipoclorito
Clorito
Yodo
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ANTECEDENTES: aplicación de ozono
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ANTECEDENTES:
EDAR Castellón
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M.GOI et al.
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ANTECEDENTES: aplicación de ozono
12 h OFF
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ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?
EFECTOS
• AUMENTO DQO FÁCILMENTE BIODEBRADABLE
• REPARACIÓN CELULAR
OZONIZACIÓN• RUPTURA PARED CELULAR
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E.Egemen et al.
ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?
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E.Egemen et al.
ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?
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E.Egemen et al.
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OBJETIVO: la idea
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OBJETIVO: la idea
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Objetivo principal
Estudio del proceso de degradación del fango activado mediante ozonización.
Obtención de los parámetros de operación (g O3/g SSV, etc.) que optimizan la producción de biogás en un proceso de digestión anaerobia del fango ozonizado.
OBJETIVO
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MATERIALES Y MÉTODOS: muestras
Fangos procedentes del flotador de la EDAR Castelló de la Plana.
Inóculo para los ensayos de digestión anaerobia procedente del digestor anaerobio de la EDAR Castelló de la Plana
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MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de ozonización
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MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de ozonización
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MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de digestión an aerobia
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MATERIALES Y MÉTODOS: plan experimental
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RESULTADOS
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O3test1O3test2
O3test3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000 0,1200 0,1400
gO3/gTSS
CO
Dso
lubl
e (m
g/L
)1 2 3 4 5 O3test1 O3test2 O3test3
RESULTADOS
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Volumen: 10 litros Tiempo: 5 horas O3inyectado: 1,019 g/h
0
100
200
300
400
500
600
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tiempo (días)
Bio
gás [
L/kg
SV
]
Lodo flotado Lodo ozonizado
ENSAYO 6
0
200
400
600
800
1000
1200
0,000 0,005 0,011 0,016 0,021 0,026
gO3/gSS iniciales
DQ
Od
(mg/
L)
0
200
400
600
800
1000
1200
Incr
emen
to D
QO
d (m
g/L)
Incremento DQOd
DQOd
t0h
t1h
t2h
t3h
t4h
t5h
RESULTADOS
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Ensayo Sustrato L biogás / kgSV
L CH4 / kgSV Pte. Máxima, Lbg/(kgSV�d)
%ST elim
%SV elim
1
Lodo flotado 370 264 45,7 89,0 87,7
Lodo
ozonizado
570 410 83,8 41,0 50,2
Incremento 54,1% 55,3% 83,4% -53,9% -42,8%
2
Lodo flotado 331 193 63,8 41,7 53,1
Lodo
ozonizado
407 273 80,3 30,3 44,0
Incremento 23,0% 41,5% 25,9% -27,3% -17,1%
3
Lodo flotado 277 132 30,4 43,5 63,9
Lodo
ozonizado
265 150 34,6 39,4 66,9
Incremento -4,3% 13,6% 13,8% -9,4% 4,7%
RESULTADOS
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0
100
200
300
400
500
600
Lodoflotado
Lodoozonizado
Lodoflotado
Lodoozonizado
Lodoflotado
Lodoozonizado
L/kg
SV
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Biogás Metano Pendiente máxima
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
RESULTADOS
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El ozono permite obtener un buen grado de desintegración del fango biológico espesado. Los ratios de O3/SSTinicial ensayados variaron entre 0,01 y 0,12. La máxima eficiencia de solubilización se observó a un ratio de 0,024 O3/SSTinicial.
En los tres ensayos, la digestión anaerobia del fango ozonizado dio mejores resultados que el fango sin tratar en términos de producción específica de metano y de cinética de reacción.
Para la aplicación industrial de los resultados debe tenerse en cuenta la variabilidad del fango de entrada al tratamiento, y el ajuste de la inyección de ozono a los TSS reales en el fango a tratar.
Todos los ensayos fueron llevados a cabo en discontinuo. Es necesario realizar un mayor número de experimentos y ensayar la operación en continuo, para poder evaluar las condiciones de operación y optimizar la desintegración del fango y el incremento de la producción de biogás.
CONCLUSIONES
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COMENTARIOS, PREGUNTAS,…