Diseño del sistema de aeración de una EDAR urbana, simulación y optimización bajo el prisma de la eficiencia energética

Abstract

El principal fin de este proyecto es el de sustituir el sistema de aeración de los tanques biológicos que existe actualmente en la EDAR (aeración superficial), por el de aeración por burbujeo en el fondo. Para esto se realizarán los cálculos necesarios con las restricciones de esta EDAR en concreto. Se analizarán diferentes tipos de sistemas de burbujeo que existen en el mercado. En este proyecto se pretende mejorar la eficiencia energética del proceso de aeración de los tanques biológicos, siendo esto una parte muy importante del proceso ya que es donde más energía se consume, hasta un 60% de la energía total de la planta. Por otra parte, gracias al sistema que se implantará habrá un mayor control de los parámetros de las aguas, ya que con el sistema que actualmente existe no se controla de una forma precisa la cantidad de oxígeno que se puede disolver. Uno de los principales factores que intervienen en la transferencia de oxígeno es la sumergencia. En este proyecto se ha estudiado este parámetro ya que la profundidad de los reactores es relativamente baja, debido a que están diseñados para el sistema de aireación actual. Es por esto que se deberán seleccionar difusores sumergidos de máxima eficiencia. El ahorro de energía es el objetivo principal de este proyecto, la elección de la soplante juega un papel crucial, ya que el mayor consumo de energía será en este sistema. El caudal medio de diseño de la EDAR objeto de estudio es de 20.000 m3 /día. Este caudal estará dividido en dos ramas ya que existen dos tanques biológicos, un caudal de 6.666 m3 /día y otro de 13.333 m3 /día. Para ello se calculará el coste energético actual, el que tiene la EDAR haciendo uso de las turbinas de aeración superficial. Posteriormente, se estudiarán diferentes opciones de aeración sumergida (dependiendo de la tipología de difusor). El siguiente paso, será realizar el diseño de los sistemas anteriormente estudiados. Por último, se realizará una comparativa para establecer la opción más viable en términos técnico-económicos.