Optimización del mezclado y la homogeneización en reactores anóxicos de EDAR mediante agitadores sumergibles

Abstract

Dentro del ciclo integral del agua, las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) suponen la mayor parte del consumo energético. Por este motivo, buscar mejoras en la eficiencia de los procesos que se llevan a cabo dentro de una EDAR es importante para mejorar el desempeño energético de todo el ciclo de gestión del agua. Dentro de los distintos procesos que se realizan en una EDAR, el tratamiento biológico es el que consume claramente una mayor cantidad de energía debido a la gran cantidad de electricidad que consume todo el sistema de aireación necesario para inyectar oxígeno en los tanques. Es por eso que muchos de los esfuerzos para mejorar la eficiencia energética van encaminados a optimizar todo este sistema de aireación. Sin embargo, existen otros elementos donde también se puede conseguir una reducción en el consumo energético. Uno de esos elementos es el sistema de agitación que se utiliza en distintas partes de una EDAR, principalmente en los tanques de aireación en los que se realiza el tratamiento biológico y en el reactor anóxico en el que se realiza el tratamiento de los fangos. Existen distintos tipos de agitadores que realizan esta función de agitación. Sin embargo, los que presentan un mejor rendimiento energético son los agitadores sumergibles de baja velocidad. El objetivo del presente trabajo es estudiar en detalle el comportamiento de este tipo de agitadores sumergibles, analizando cómo influyen sobre su desempeño distintas variables de funcionamiento, para posteriormente poder encontrar la disposición más óptima para las aplicaciones en las que se utilizan agitadores sumergibles dentro de una EDAR. A través del análisis, se determinará la relación entre estas variables y la fuerza de empuje, siendo ésta la característica más representativa del comportamiento de un agitador sumergible. También se desarrollará un conjunto de ecuaciones que permita replicar el comportamiento del agitador, lo que simplificará en gran medida los cálculos y facilitará el proceso de optimización.