BIODISCOS
El sistema de Biodiscos está destinado a la depuración biológica aerobia de vertidos
biodegradables, de bajo consumo y mínimo mantenimiento. Su uso habitual se da en pequeñas y
medianas poblaciones, pudiendo ser empleado para los siguientes objetivos:
● Eliminación de DB05.
● Nitrificación, por tratamiento biológico, del nitrógeno amoniacal.
● Desnitrificación por tratamiento biológico del nitrógeno nítrico actuando en ambientecarente de oxígeno (Biodiscos sumergidos).
Las características notables del proceso con Biodiscos son:
● Notable elasticidad, es decir, es capaz de absorber elevadas puntas de carga orgánica ehidráulica, manteniendo muy estables los niveles de salida.
● No requiere recirculación de fangos; el fango activo del proceso es el que permaneceadherido a los discos. Si la carga aumenta, la película bacteriana crece espontáneamente y lossólidos en suspensión a la salida del Biodisco disminuyen. Si la carga disminuye, la biomasa sedesprende y aumentan los sólidos en el afluente al decantador secundario.
● No es necesario controlar la concentración del licor de mezcla ya que el fango extraído esun desecho del proceso y ha de eliminarse como mejor convenga.
● El nivel de ruidos es muy bajo, factor que muy importante tanto ambientalmente comopor higiene y salud del personal. Las dimensiones de los depósitos de oxidación son menores quelos utilizados por otros procesos.
● El rendimiento del proceso es más estable en épocas frías debido al hecho depermanecer cubiertos los tanques. El consumo energético es muy reducido y a igualdad deresultados, comparándolo con un sistema de fangos activos, el consumo resulta ser la terceraparte.
Funcionamiento: Biodiscos compacto (BDC)
El proceso de funcionamiento se divide en cuatro etapas:
1.-Entrada y Tanque de sedimentación primaria
El agua bruta de llegada entra a éste tanque a través de la tubuladura de entrada, donde seproduce una primera sedimentación de materia sólida. Los sólidos sedimentados se extraeránperiódicamente por parte del usuario.
El paso a la primera etapa de contacto se realiza a través de un orificio que comunica ambascámaras.
Esta primera cámara está calculada y dimensionada para que pueda actuar como depósitopulmón, atendiendo a las fluctuaciones que pueda ocurrir en el flujo del fluido durante un periodocorto y ocasional.
2.-Primera etapa de contacto y recepción de recirculación
Etapa donde se realiza la primera toma de contacto entre el agua bruta de entrada y losdiscos. La superficie de los discos se coloniza de forma natural, formando un recubrimiento visible.
Dando paso a la segunda etapa de contacto, se ha dispuesto un vertedero fijo en el tabiqueque separa ambas cámaras. El nivel del agua en esta etapa fluctuará de la misma manera en que lohaga en el “Tanque de sedimentación primaria”.
Por otro lado, en esta primera etapa se recepciona el fango recirculado, el cual proviene deltanque de sedimentación secundaria.
3.-Segunda etapa de contacto
En esta segunda etapa de contacto, gracias a la concepción del sistema de vertedero entreambas etapas, se consigue un nivel de agua con menos fluctuaciones, favoreciendo el proceso ysu salida hacia el “Tanque de sedimentación secundaria”.
Con el proceso de dos etapas se consigue aumentar el crecimiento de la biomasa de formaequilibrada y constante.
El agua saldrá hacia la “Salida y Tanque de sedimentación secundaria” por unas tubuladurasdispuestas para tal fin.
4.-Salida y Tanque de sedimentación secundaria
En esta última cámara se produce la sedimentación de la materia sólida restante delproceso, a la cual se le realizan dos operaciones:
• Recirculación de los sedimentos hacia la “Primera etapa de contacto”, mediante unabomba sumergible de recirculación temporizada. Por otro lado, el caudal a recircular, se regularámediante una válvula manual dispuesta en la tubería de impulsión.
• Extracción periódica de los sedimentos por parte del usuario.
El agua decantada, sale del equipo por gravedad a través de una salida dispuesta en superímetro, finalizando así el proceso.
Funcionamiento: Biodiscos en obra civil (BDOC)
El esquema de funcionamiento del rotor Biodisco está concebido en dos o tres fases en serie,
donde cada fase opera como un reactor en consideración a sí mismo, en el cual el crecimiento de
la biomasa y su distancia del medio plástico, están en una situación de equilibrio dinámico.
El agua tratada y la biomasa separada, pasan a través de cada fase; en este recorrido se
realiza un incremento progresivo del grado de descarga de la sustancia orgánica, efectuada por
bacterias específicas presentes en cada fase que se diferencian en función de la progresiva
modificación de las características del efluente, obteniendo por lo tanto un rendimiento de
depuración mayor al 92%. En los discos se consigue desarrollar y mantener una capa de biomasa
con un espesor de 2 ó 3 mm. El nivel de los sólidos de tal estrato es aproximadamente de 70 + 100
gr/l., lo que correspondería alrededor de 15+20 gr/l., de sustancia sólida en la masa líquida
presente en las tinas. Esta concentración relevante de fangos, permite trabajar con tiempos de
retención muy breves, por lo que son necesarios volúmenes muy inferiores respecto al sistema de
fangos activos.
Además la segunda y tercera fase viene redimensionada con una carga orgánica superficial
inferior a 8.0 gr. DBO/MQXG., por lo que se toman medidas para la verdadera aireación prolongada
en el fango con una estabilización del mismo para que pueda ser manipulado en los sucesivos
tratamientos de deshidratación sin ningún problema de naturaleza higiénica. Debiendo además
ocuparse del efluente final la oxidación provocada por el nitrógeno de amoníaco. La instalación
Biodisco se dimensiona teniendo presente que la nitrificación será por lo tanto, mayor cuanto
menor sea la carga hidráulica superficial aplicada, por lo cual el tratamiento biológico será
dimensionado de manera que la carga hidráulica superficial sea inferior a 50 l/mg·g, condición
indispensable para la descarga del nitrógeno mayor del 92%.
Las ventajas del rotor biológico Biodisco en obra civil respecto a los tipos actualmente en el
mercado, se basan en el hecho de que el rotor está constituido por numerosos discos que van los
unos al lado de los otros formando a su vez, muchos rotores pequeños que además de girar
alrededor de los ejes principales, durante la inmersión, giran también sobre sí mismos, evitandoposibles atascamientos debido a un crecimientoexcesivo de la capa fina biológica; durante elanálisis de tal capa fina. Ésta no debe atravesartoda la anchura del rotor como sucede en losrotores tradicionales, debe solamentedespegarse de los discos con una separaciónentre ellos de 12 mm.
Principios de diseño: Biodiscos (BD)
Los Biodiscos HIDROMETÁLICA están compuestos por los siguientes elementos:
• Eje principal
• Estructura soporte con guías (medias lunas)
• Rotores de discos (ejes de los rotores de discos, guías de posicionamiento dediscos, guías de los extremos de los rotores de discos y discos de contacto)
• Rodamientos
• Grupo motriz de accionamiento
• Cubierta de protección de Biodiscos
EJE PRINCIPAL
Está dimensionado para soportar su propio peso, el de la estructura soporte con las guías ylos rotores con los discos, así como toda la biomasa adherida a los discos.
El cálculo pues, se ha realizado tanto a torsión como a flexión a pleno rendimiento y en laspeores condiciones de trabajo, es decir, con toda la biomasa adherida en la última fase delBiodiscos.
Sobre el eje se encuentran soldados varias bridas, en función al número de fases delBiodisco, e igual número de bridas locas, las cuales serán las encargadas de fijar las estructurassoporte con guías (medias lunas).
El eje puede ser instalado de dos formas distintas: eje macizo en AISI 304 o en acero, y enbarra tubular perforada de acero. El eje tubular lleva en sus extremos dos muñones macizosmecanizados para montar sobre los rodamientos de apoyo y calar sobre el reductor deaccionamiento.
ESTRUCTURA SOPORTE CON GUÍAS (MEDIAS LUNAS)
Las estructuras soportes de los rotores que formas los discos serán construidas de acero alcarbono y serán tantas como fases y módulos tenga el Biodiscos, es decir, si el Biodiscos es de 2fases de 3 módulos cada fase. Cada media luna formará un disco completo, una superior y otrainferior, de forma que los rotores se monten de forma equilibrada.
La fijación de las chapas al eje principal se hará mediante una serie de taladros coincidentes con los de lasbridas previstas en el eje para tal fin. Sobre estas medias lunas se soldarán unas guías de acero enforma de omega invertidas.
Las guías estarán cerradas por uno de sus extremos (el más próximo al eje principal) yabiertas por el otro, con el objetivo del montaje y desmontaje de los rotores de discos.
ROTORES DE DISCOS
Los rotores de discos están compuestos en su conjunto por lo siguientes elementos:
• Ejes rotores de discos.• Guías de posicionamiento de discos.• Guías extremos rotores de discos.• Discos de contacto.
Ejes rotores de discos: Construidos en acero F-114 con los extremos roscados, tuercasautoblocantes y arandelas de seguridad.
Guías de posicionamiento de discos: Construidas en perfil tubular en calidad S275 Jr.
Guías de extremos de rotores de discos: Construidas en PP/PE copolímero de alta densidadde longitud en función al diámetro del disco.
Discos de contacto: También compuesto por PP/PE copolímero de alta densidad.
RODAMIENTOS
El rodamiento situado junto al accionamiento lleva montado en el interior del soporte unanillo de fijación que impide el desplazamientos axial del eje. El rodamiento opuesto se monta endisposición flotante, y permite absorber las contracciones o dilataciones del eje debidas afenómenos térmicos u otras causas.
El soporte del rodamiento es de tipo rodillo con adaptador del tipo agujas, protegidos por undoble sellado que permanece intacto y operativo independientemente, y que además esautoalineable.
GRUPO MOTRIZ DE ACCIONAMIENTO
El grupo motriz está formado por un motor eléctrico de aproximadamente 1400 rpm con unapotencia a convenir, y con una protección que normalmente es de IP55 o superior. Además incluyeun reductor de tipo planetario que debe dar una velocidad angular a la salida de no mas de 2 r.p.m.
La transmisión es de tipo directa al eje. También se tienen en cuenta las placas de anclajepara el montaje.
CUBIERTAS DE PROTECCIÓN
Cumplen una triple función: proteger los sectores de discos de la luz solar directa, regular laentrada de aire para la oxigenación del biofilm, y como elemento de protección frente a elementosmóviles y de transmisión.
Las cubiertas de protección de los Biodiscos están fabricadas en PRFV, y se componen de unnúmero determinado de sectores intermedios y dos sectores extremos en forma de bóveda quedisponen de aberturas de ventilación debidamente protegidas mediante rejillas. Los sectoresextremos cierran el conjunto, y disponen de puertas de acceso (opcional) para cuya apertura sehace necesario el uso de una herramienta adecuada.
Los sectores se fijan al suelo mediante pernos de anclaje, y encajan entre sí por medio deguías.
Características técnicas: Biodiscos (BD)
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la ComunidadEuropea "Máquinas 89/395/CEE", de recipientes a presión, y con sus modificaciones y adicionessegún las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de BIODISCOS.
Número de módulos
1 Módulo 2 Módulos 3 Módulos 4 Módulos 5 Módulos
Ø Aprox. Biodisco
(mm)
Superficie de
contacto (m²)
Longitud de equipo
(mm)
Superficie de
contacto (m²)
Longitud de equipo
(mm)
Superficie de
contacto (m²)
Longitud de equipo
(mm)
Superficie de
contacto (m²)
Longitud de equipo
(mm)
Superficie de
contacto (m²)
Longitud de equipo
(mm)
1.000 122 1.600 244 2.600 366 3.600 488 4.800 610 5.800
1.500 224 1.600 447 2.600 671 3.600 894 4.800 1.118 5.800
2.000 345 1.600 691 2.600 1.036 3.600 1.382 4.800 1.727 5.800
2.500 732 1.600 1.463 2.600 2.195 3.600 2.926 4.800 3.658 5.800
3.000 925 1.600 1.849 2.600 2.774 3.600 3.698 4.800 4.623 5.800
3.500 1.270 1.600 2.540 2.600 3.810 3.600 5.080 4.800 6.350 5.800
3.750 1.382 1.600 2.763 2.600 4.145 3.600 5.527 4.800 6.909 5.800
4.000 1.585 1.600 3.170 2.600 4.755 3.600 6.340 4.800 7.925 5.800
(*) El diámetro del equipo es aproximado, puede variar +- 180 mm, dependiendo del eje central del equipo.(**) Los datos expuestos son orientativos, están sujetos a modificación por necesidades del proyecto y/o especificación del cliente.
Características Principales
1 Módulo 2 Módulos 3 Módulos
Ø Aprox. Biodisco
(mm)
Reacciones en apoyos
(Kg) [min/max]
Ø Eje (mm) [min/max]
Habitantes Equivalentes
(Uds)
Reacciones en apoyos
(Kg) [min/max]
Ø Eje (mm) [min/max]
Habitantes Equivalentes
(Uds)
Reacciones en apoyos
(Kg) [min/max]
Ø Eje (mm) [min/max]
Habitantes Equivalentes
(Uds)
1.000 529 / 534 50 / 60 24 884 / 897 75 / 85 491.274 / 1.318
100 / 105 73
1.500 906 / 918 60 / 70 451.518 / 1.534
90 / 100 892.146 / 2.185
110 / 125 134
2.0001.374 / 1.382
70 / 80 692.275 / 2.300
100 / 115 1383.211 / 3.271
125 / 145 207
2.5002.813 / 2.823
90 / 100 1464.632 / 4.675
125 / 145 2936.524 / 6.619
160 / 185 439
3.0003.548 / 3.553
90 / 105 1855.831 / 5.878
140 / 155 3708.231 / 8.315
180 / 200 555
3.5004.815 / 4.832
105 / 120 2547.929 / 7.982
155 / 175 50811.133 / 11.249
195 / 220 762
3.7505.257 / 5.288
110 / 120 2768.651 / 8.706
160 / 180 55312.161 / 12.281
205 / 230 829
4.0006.014 / 6.026
115 / 125 3179.885 / 9.941
165 / 185 63413.874 / 13.998
210 / 235 951
4 Módulos 5 Módulos
Ø Aprox. Biodisco
(mm)
Reacciones en apoyos
(Kg) [min/max]
Ø Eje (mm) [min/max]
Habitantes Equivalentes
(Uds)
Reacciones en apoyos
(Kg) [min/max]
Ø Eje (mm) [min/max]
Habitantes Equivalentes
(Uds)
1.0001.781 / 1.800
125 / 130 982.330 / 2.389
160 / 170 122
1.5003.015 / 3,061
150 / 160 1793.821 / 3.887
180 / 190 224
2.0004.453 / 4.504
165 / 175 2765.607 / 5.683
200 / 210 345
2.5008.911 / 9.069
200 / 225 58510.958 / 10.958
230 / 255 732
3.00011.179 / 11.348
215 / 240 74013.799 / 14.034
250 / 275 925
3.50015.134 / 15.231
240 / 265 1.01618.561 / 18.867
270 / 300 1.270
3.75016.517 / 16.712
250 / 275 1.10520.193 / 20.465
280 / 315 1.382
4.00018.809 / 19.091
255 / 290 1.26823.121 / 23.450
295 / 330 1.585
(***) [min/max] Las reacciones en apoyos y el diámetro del eje variará en función al material de fabricación y especificaciones del cliente. (****) La fabricación del eje será mediante barra maciza o barra perforada, en función del modelo del biodiscos y/o exigencia del cliente.
Control y mantenimiento
El mantenimiento de un Biodiscos consiste en:
• Revisar la apariencia de la Biomasa: Puede ser gris claro, cambiando gradualmente amarrón en la segunda etapa, y marrón oscuro en el extremo de la impulsión del rotor. Si lacapa de Biomasa es excesivamente gruesa y el color que predomina es gris en todas partes,esto indica una condición de sobrecarga.
• Revisar visualmente todas las partes que componen el equipo: estado de lastubuladuras de entrada y salida; engrase de las partes móviles; colmatación de Biomasa enlos discos; correcto recorrido de la boya de control de nivel de mínimos, libre de obstáculos;que no existe fuga por fisura en el equipo.
• Comprobar que: el motorreductor funciona con un movimiento continuo y sin ruidosextraños apreciables; el ciclo de recirculación de la bomba es el correcto en cuanto a tiempode trabajo y caudal recirculado; y la boya de mínimos realiza la función de paro en suposición.
• Si se realizan operaciones de mantenimiento o extracción de sedimentos, comprobarque: el motorreductor está en su posición “OFF”; la bomba de recirculación está en suposición “OFF, los operarios encargados de las operaciones de mantenimiento tienen lacompetencia y cualificación necesaria para ello.
• Comprobar el desgaste mecánico de las piezas con movimiento
En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que la maquinariaeste desconectada y bloqueada para evitar accidentes.
Calidad
El Biodiscos fabricado por HIDROMETÁLICA, posee los correspondientes certificados decalidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite.
La calidad queda asegurada en cuanto a:
• Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX
• Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER- 70S6 y proceso SMWA conmetal de aporte E-6013
• Control de soldaduras mediante líquidos penetrantes
• Acero laminado.
• Tubuladoras y bridas según norma DIN
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