Estudio de las alternativas aplicables para la eliminación de nutrientes en la Edar Benigánim

Abstract

[EN] To begin with, the waste water treatment plant of Beniganim (Valencia), has been designed for the removal of organic matter and to stabilize the sludge produced. The effluent from the treatment plant is discharged into ¿Barranco de los Olmos¿, which flows into the reservoir Bellús. This reservoir currently has several pollution problems due to the amount of contributions received, some of them come from rivers contaminated by industrial discharges. The main condition of the reservoir is eutrophication, a proliferation of algae produced by excess nutrients such as nitrogen and phosphorus, which seriously harms water quality. The European Directive 91/271/EEC concerning the treatment of urban wastewater, states that are considered sensitive areas those areas considered eutrophic or may become so in the near future if protective measures are not taken. Consequently, it is necessary to limit the discharge of nutrients provided by the WWTP Beniganim the reservoir to be this reservoir of eutrophic zone and therefore a sensitive area. On the other hand, the main goal of this project is the study of the different alternatives applicable to implement nutrient removal in the process of purification WWTP Beniganim, and the selection of the most appropriate alternative. Thus able to control the discharge of nitrogen and total phosphorus, as indicated by the current concerning the discharge of treated water into sensitive areas legislation. The methodology used to achieve the stated objective has been as follow. Firstly, it has been necessary to make an assessment of the current situation. After that, we have studied the results of the analyzes carried out in the effluent of the WWTP, and we also checked that exceed discharge limits set out in Directive 91/271/EEC on the treatment of urban waste water in the parameters of total nitrogen and total phosphorus. At the end, it has been determined thanks to be necessary to add nutrient removal process debugging. Here there are four options debugging schemes that could be applied to the treatment plant, where organic matter, nutrients is removed and sludge stabilization occurs arise: o Alternative # 1: This alternative is to remove the drying beds, which are supplementing a band filter, and use the space to build an anoxic reactor. Inlet water first passes through the anoxic reactor and then the current aerobic reactor. An internal recirculation is added to feed the anoxic reactor with nitrates produced aerobically. These nitrates along with the carbon source inlet waste water, remove nitrogen gas transforming water by denitrification. This process must be combined with the addition of reagents to remove water soluble phosphorus by chemical precipitation. The rest of the purification scheme is unchanged: secondary clarifier, chlorination labyrinth, sludge thickener and dewatering by belt filter. o Alternative # 2: The alternative scheme number 2 is very similar to the alternative number 1, the water first passes by an anoxic reactor and then an aerobic reactor by. The removal nitrate by denitrification occurs. However, since you drying beds are quite far from the aerobic reactor, and there is a free area between the current aerobic reactor and the secondary clarifier, it is constructed in that area an aerobic reactor and a new grill membrane diffusers installed. Thus a larger aerobic reactor is achieved. The anoxic zone is created by closing the valve of one of the existing diffusers grills in the present reactor and adding two agitators to not decant mixed liquor and is always in motion. In this case, an internal recirculation nitrate is also added to promote denitrification in the anoxic reactor zone. It is necessary to combine this scheme with the addition of reagents to remove phosphorus from water by chemical precipitation. The rest of the purification scheme remains: secondary clarifier, chlorination labyrinth, sludge thickener and dewatering by belt filter. o Alternative # 3:

[ES] La Estación Depuradora de Aguas Residuales de Benigánim (Valencia), ha sido diseñada para la eliminación de la materia orgánica y para la estabilización del fango producido. El efluente de esta EDAR se vierte al Barranco de los Olmos, el cual desemboca en el Embalse de Bellús. Este embalse actualmente tiene graves problemas de contaminación debido a la cantidad de aportes que recibe, algunos de ellos procedentes de ríos contaminados por vertidos industriales. La principal afección del embalse es la eutrofización, una proliferación de algas producida por un exceso de nutrientes como nitrógeno y fósforo, que perjudica gravemente la calidad del agua. La Directiva Europea 91/271/CEE referente al tratamiento de las aguas residuales urbanas, establece que se consideran como zonas sensibles aquellas zonas consideradas como eutróficas o que podrían llegar a serlo en un futuro próximo si no se adoptan medidas de protección. Por lo tanto, al tratarse este embalse de una zona eutrofizada y, en consecuencia, de una zona sensible, se hace necesario limitar el vertido de nutrientes aportado por la EDAR de Benigánim al embalse. Por este motivo, el principal objetivo del presente proyecto es el estudio de las diferentes alternativas aplicables para implantar la eliminación de nutrientes en el proceso de depuración de la EDAR de Benigánim, y la selección de la alternativa más apropiada. De esta forma poder controlar el vertido de nitrógeno y fósforo total, tal como indica la legislación actual referente al vertido de aguas depuradas en zonas sensibles. La metodología empleada para alcanzar el objetivo planteado ha consistido, en primer lugar, en realizar una valoración de la situación actual. Tras estudiar los resultados de las analíticas realizadas en el efluente de la EDAR, y comprobar que superan los límites de vertido establecidos en la Directiva 91/271/CEE del Consejo sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas, en los parámetros de nitrógeno total y fósforo total, se determina que es necesario añadir la eliminación de nutrientes al proceso de depuración. A continuación, se plantean cuatro opciones de esquemas de depuración que se podrían aplicar a esta EDAR, en los que se elimina materia orgánica, nutrientes y se produce la estabilización del fango: o Alternativa nº 1: Esta alternativa consiste en eliminar las eras de secado, que están complementando a un filtro banda, y aprovechar ese espacio para construir un reactor anóxico. El agua de entrada pasa en primer lugar por el reactor anóxico y, a continuación, por el reactor aerobio actual. Se añade una recirculación interna para alimentar al reactor anóxico con los nitratos producidos en el aerobio. Estos nitratos junto con la fuente de carbono del agua residual de entrada, eliminan el nitrógeno del agua transformándolo en gas mediante la desnitrificación. Es necesario combinar este proceso con la adición de reactivos para eliminar el fósforo soluble del agua por precipitación química. El resto del esquema de depuración no se modifica: decantador secundario, laberinto de cloración, espesador de fangos y deshidratación por filtro banda. o Alternativa nº 2: El esquema de la alternativa nº 2 es muy parecido al de la alternativa nº 1, el agua pasa en primer lugar por un reactor anóxico y después por un reactor aerobio, es decir, se produce la eliminación de nitratos por desnitrificación. Pero dado que las eras de secado se encuentran bastante alejadas del reactor aerobio, y que existe una zona libre entre el actual reactor aerobio y el decantador secundario, se construye en esa zona un reactor aerobio y se instala una nueva parrilla de difusores de membrana. De esta forma se consigue un reactor aerobio más grande. La zona anóxica se crea cerrando la válvula de una de las parrillas de difusores existentes en el reactor actual y añadiendo dos agitadores para que el licor mezcla no decante y se encuentre s