Estudio de viabilidad técnica y económica de una instalación de membranas, para la eliminación de contaminantes emergentes de salida de EDARU (1.000 HE/dia)

Abstract

La mayoría de estaciones depuradoras convencionales carecen de un tratamiento capaz de retener los contaminantes emergentes que permanecen en el agua residual, suponiendo esto un problema ambiental global, puesto que se bioacumulan y se ha determinado la presencia de los mismos incluso en aguas potables.

En el presente trabajo se pretende estudiar la viabilidad técnica y económica de una instalación de membranas para la eliminación de dichos compuestos, combinando dos tecnologías, una ultrafiltración seguida de una nanofiltración.

Para ello, se analizan las condiciones operativas óptimas de ambos procesos mediante la realización en planta piloto de ensayos con diez compuestos persistentes adicionados a agua real de salida de EDAR. Además, se aplica el modelo de Spiegler-Kedem para el cálculo teórico de una etapa el proceso de nanofiltración y los valores obtenidos se comparan con los reales.

Tomando como referencia los resultados experimentales alcanzados, en los cuales se ha priorizado el índice de rechazo de los fármacos y el ensuciamiento de la membrana frente al flux de permeado proporcionado, se procede al diseño de la instalación. Finalmente, se realiza el presupuesto donde se detalla el coste de la inversión inicial de la misma.

Most conventional treatment plants lack a treatment capable of retaining the emerging pollutants that remain in the wastewater, so it is a global environmental problem, as they bioaccumulate and their presence has been determined even in drinking water.

In the present work it is studied the technical and economic feasibility of a membrane installation for the elimination of said compounds, combining two technologies, an ultrafiltration followed by a nanofiltration.

To do this, the optimal operating conditions of both processes are analyzed through the realization in the pilot plant of tests with ten persistent compounds added to real WWTP exit water. In addition, the Spiegler-Kedem model is applied for the theoretical calculation of a stage of the nanofiltration process and the values obtained are compared with the real ones.

Taking as a reference the experimental results achieved, in which the rejection rate of the drugs and the fouling of the membrane have been prioritized above the flux of permeate provided, the design of the installation is proceeded. Finally, it is made the budget where the cost of the initial investment of the plant is detailed.

La majoria d'estacions depuradores convencionals no tenen un tractament capaç de retenir els contaminants emergents que romanen en l'aigua residual, suposant això un problema ambiental global, ja que es bioacumulen i s'ha determinat la presència dels mateixos fins i tot en aigües potables. En el present treball es pretén estudiar la viabilitat tècnica i econòmica d'una instal·lació de membranes per a l'eliminació d'estos compostos, combinant dos tecnologies, una ultrafiltració seguida d'una nanofiltració. Per a això, s'analitzen les condicions operatives òptimes dels dos processos mitjançant la realització en planta pilot d'assajos amb deu compostos persistents addicionats a aigua real d'eixida d'EDAR. A més, s'aplica el model de Spiegler-Kedem per al càlcul teòric d'una etapa el procés de nanofiltració i els valors obtinguts es comparen amb els reals. Prenent com a referència els resultats experimentals aconseguits, en els quals s'ha prioritzat l'índex de rebuig dels fàrmacs i l'embrutiment de la membrana front al flux de permeat proporcionat, es procedix al disseny de la instal·lació. Finalment, es realitza el pressupost on es detalla el cost de la inversió inicial de la mateixa.