Tratamiento de aguas y lodos residuales por ultrasonidos

El biogás se genera a partir de residuos orgánicos municipales, lodos de depuradora, estiércol o estiércol. La ultrasonicación mejora la digestibilidad de dicha materia orgánica, lo que produce más biogás y menos lodos residuales.

La ultrasonicación mejora la digestión de los lodos.El biogás es un subproducto de la descomposición de materia orgánica por bacterias anaerobias o aerobias. Se compone principalmente de metano, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Esto convierte al biogás en una alternativa renovable a los combustibles fósiles, como el gas natural.

Los precios de la energía y los costes químicos y de eliminación de lodos, la legislación medioambiental y otros intereses, como la reducción de las emisiones de olores, exigen que las plantas de tratamiento de residuos mejoren su eficiencia de procesamiento. La desintegración por ultrasonidos de la materia orgánica antes de la digestión mejora notablemente la producción de biogás. Además, la sonicación mejora la deshidratabilidad de los lodos y reduce la cantidad de lodos residuales que hay que eliminar.

lodos de depuradoraLas materias primas para la producción de biogás son mezclas de diversas sustancias agregadas y floculadas, fibras, virus y bacterias, celulosa y otras sustancias inorgánicas. Los residuos alimentarios, los residuos orgánicos industriales y comerciales, como las grasas o la vinaza, son materias primas suplementarias para los digestores mesofílicos y termofílicos. La cavitación ultrasónica destruye los agregados y las estructuras celulares. Debido al efecto sobre la estructura del material constituyente, los lodos pueden deshidratarse más fácilmente. Además, la destrucción de los agregados y las paredes celulares mejora la biodisponibilidad del material intracelular para su descomposición por las bacterias.

Desde 1999, Hielscher suministra sistemas de desintegración por ultrasonidos de hasta 48 kW de potencia individual a diversas plantas de tratamiento de aguas residuales, así como a instalaciones municipales e industriales de tratamiento de residuos de todo el mundo. Algunos de estos sistemas mejoraron el rendimiento de biogás hasta en un 25%.

La tabla de la derecha muestra los requisitos típicos de potencia para distintos caudales volumétricos. El sistema de ultrasonidos suele integrarse en línea antes de la alimentación al digestor. Alternativamente, la materia orgánica puede recircularse desde el digestor a través del sistema de ultrasonidos de vuelta al digestor. Por lo tanto, la etapa de ultrasonidos se puede adaptar fácilmente a las instalaciones existentes.
Tasa de flujo
Equipo
50200 l/h
200800 l/h
13 m³/hr
520 m³/h
50200 m³/h

La aplicación de ultrasonidos al tratamiento de lodos y corrientes residuales puede lograr diversos resultados, como:

  • Aumento del rendimiento de biogás
  • Mejora de la descomposición anaeróbica
  • Mejora del comportamiento de sedimentación gracias a la desgasificación y a la desintegración de los copos.
  • Mejora de la relación C/N para la desnitrificación
  • Mejora del espesamiento de lodos sobrantes
  • Mejor digestión y deshidratabilidad
  • Reducción de la cantidad de floculantes
  • Menores costes de eliminación gracias a la reducción de los lodos residuales tras la digestión
  • Reducción del polímero necesario
  • Destrucción de bacterias filamentosas

Recomendamos realizar pruebas piloto, por ejemplo con sistemas de 1 a 4 kW. Esto mostrará los efectos generales y la mejora de su proceso en particular. Estaremos encantados de hablar con usted sobre su proceso y recomendarle los pasos a seguir.

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