Diseño de una planta de concentración de fangos activos procedentes de un tratamiento biológico, mediante ósmosis directa, con el objeto de mejorar su rentabilidad económica

Abstract

[EN] According to the proposed title, the main objective of the project is to increase the concentration of sludge from the conventional biological treatment of a WWTP in order to reduce the costs of its subsequent treatment as solid waste. Conventional sludge management involves decantation, filtration and centrifugation operations, which require space and high energy consumption. For this reason, the direct osmosis technique has been selected which presents a great alternative given its lower energy requirement. As an osmotic solution (draw solution) the residual brine of the olive preserves industry has been chosen. This can simultaneously reduce its concentration and its high impact, by organic load and conductivity, on conventional biological treatment of WWTP. For this reason, the usefulness of the project is fully justified in the Region of l'Alcoia linked to the industrial activity object of the same. In this project the student will experimentally determine the most important design variables such as work flow and pressure, system conversion and final concentration of sludge. For this, a pilot installation based on commercial elements of direct osmosis will be available. The design of the installation entails a great difficulty due to the novelty of the installation when defining its operation. In addition, the study of membrane fouling is key to determining the technical viability of the process. This design includes a detailed calculation of all the elements of the installation, which represents for the student an advance in the information of this type of installations, as well as an economic study that will determine both the investment costs and the specific costs of the mud concentrated.

[ES] De acuerdo con el título propuesto, el objetivo principal del proyecto aumentar la concentración de los fangos procedentes del tratamiento biológico convencional de una EDAR con el fin de reducir los costes de su tratamiento posterior como residuo sólido. La gestión convencional de fangos implica operaciones de decantación, filtración y centrifugación, que requieren además de espacio y un elevado consumo energético. Por esta razón, se ha seleccionado la técnica de osmosis directa que presenta una gran alternativa dado su menor exigencia energética. Como disolución osmótica (draw solution) se ha elegido la salmuera residual de la industria de conserva de aceituna. Con ello se podrá reducir simultáneamente su concentración y su elevado impacto, por carga orgánica y conductividad, sobre los tratamientos biológicos convencionales de EDAR. Por esta razón, la utilidad del proyecto está plenamente justificada en la Comarca de l'Alcoia vinculada con la actividad industrial objeto del mismo. En este proyecto el estudiante determinará de forma experimental las variables de diseño más importantes como son el flux y presión de trabajo, la conversión del sistema y la concentración final del fango. Para ello se dispondrá de una instalación piloto basada en elementos comerciales de osmosis directa. El diseño de la instalación entraña una enorme dificultad por la novedad de la instalación a la hora de definir su funcionamiento. Además, el estudio del ensuciamiento de las membranas es clave para determinar la viabilidad técnica del proceso. Dicho diseño incluye un cálculo pormenorizado de todos los elementos de la instalación, lo que representa para el estudiante un avance en la información de este tipo de instalaciones, así como un estudio económico que determinará tanto los costes de inversión, como los costes específicos del fango concentrado.