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PRETRATAMIENTO CON OZONO DE FANGOS BIOLÓGICOS A DIGERIR ANAEROBIAMENTE

Carlos Ferrer Torregrosa

Director I+D+i

1. Antecedentes2. Objetivo del estudio3. Materiales y métodos4. Resultados obtenidos5. Conclusiones

CONTENIDOS DE LA PRESENTACIÓN

SISTEMA DE GESTIÓN DE LA I+D+i

(UNE 166002)

ANTECEDENTES: pretratamiento de fango

OBJETIVO

ANTECEDENTES: potencial de oxidación del ozono

Potencial de oxidación

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Ozono

Peróxido de hidrógeno

Permanganato

Dióxido de cloro

Ácido hipocloroso

Cloro gas

Ácido hipobromoso

Oxígeno

Bromo

Ácido hipoyodoso

Hipoclorito

Clorito

Yodo

(eV)

ANTECEDENTES: formación del ozono

ANTECEDENTES: usos del ozonoMédicina:

Propiedades antisépticas, antiinflamatorias, modula estrés oxidativo, mejora oxigenación tisular, etc.

OzonoterapiaOdontología

Eliminación olores y sabores en agua de consumo, piscinas, etc.Higienización de espacios públicos: clínicas, hospitales, metro, etc.Higienización salas/cámaras en industria agroalimentaria

ANTECEDENTES: potencial de oxidación del ozono

ANTECEDENTES: usos del ozono

Usos en depuración:Eliminación de algas

Desodorización

Desinfección (virus, bacterias, etc.)Tratamiento “patologías” fango activo

Reducción PEF

Oxidación compuestos orgánicos no biodegradables

Potencial de oxidación

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Ozono

Peróxido de hidrógeno

Permanganato

Dióxido de cloro

Ácido hipocloroso

Cloro gas

Ácido hipobromoso

Oxígeno

Bromo

Ácido hipoyodoso

Hipoclorito

Clorito

Yodo

ANTECEDENTES: aplicación de ozono

ANTECEDENTES:

EDAR Castellón

M.GOI et al.

ANTECEDENTES: aplicación de ozono

12 h OFF

ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?

EFECTOS

• AUMENTO DQO FÁCILMENTE BIODEBRADABLE

• REPARACIÓN CELULAR

OZONIZACIÓN• RUPTURA PARED CELULAR

E.Egemen et al.

ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?

E.Egemen et al.

ANTECEDENTES: ¿cómo actúa el ozono?

E.Egemen et al.

OBJETIVO: la idea

OBJETIVO: la idea

Objetivo principal

Estudio del proceso de degradación del fango activado mediante ozonización.

Obtención de los parámetros de operación (g O3/g SSV, etc.) que optimizan la producción de biogás en un proceso de digestión anaerobia del fango ozonizado.

OBJETIVO

MATERIALES Y MÉTODOS: muestras

Fangos procedentes del flotador de la EDAR Castelló de la Plana.

Inóculo para los ensayos de digestión anaerobia procedente del digestor anaerobio de la EDAR Castelló de la Plana

MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de ozonización

MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de ozonización

MATERIALES Y MÉTODOS: planta piloto de digestión an aerobia

MATERIALES Y MÉTODOS: plan experimental

RESULTADOS

O3test1O3test2

O3test3

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000 0,1200 0,1400

gO3/gTSS

CO

Dso

lubl

e (m

g/L

)1 2 3 4 5 O3test1 O3test2 O3test3

RESULTADOS

Volumen: 10 litros Tiempo: 5 horas O3inyectado: 1,019 g/h

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Tiempo (días)

Bio

gás [

L/kg

SV

]

Lodo flotado Lodo ozonizado

ENSAYO 6

0

200

400

600

800

1000

1200

0,000 0,005 0,011 0,016 0,021 0,026

gO3/gSS iniciales

DQ

Od

(mg/

L)

0

200

400

600

800

1000

1200

Incr

emen

to D

QO

d (m

g/L)

Incremento DQOd

DQOd

t0h

t1h

t2h

t3h

t4h

t5h

RESULTADOS

Ensayo Sustrato L biogás / kgSV

L CH4 / kgSV Pte. Máxima, Lbg/(kgSV�d)

%ST elim

%SV elim

1

Lodo flotado 370 264 45,7 89,0 87,7

Lodo

ozonizado

570 410 83,8 41,0 50,2

Incremento 54,1% 55,3% 83,4% -53,9% -42,8%

2

Lodo flotado 331 193 63,8 41,7 53,1

Lodo

ozonizado

407 273 80,3 30,3 44,0

Incremento 23,0% 41,5% 25,9% -27,3% -17,1%

3

Lodo flotado 277 132 30,4 43,5 63,9

Lodo

ozonizado

265 150 34,6 39,4 66,9

Incremento -4,3% 13,6% 13,8% -9,4% 4,7%

RESULTADOS

0

100

200

300

400

500

600

Lodoflotado

Lodoozonizado

Lodoflotado

Lodoozonizado

Lodoflotado

Lodoozonizado

L/kg

SV

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Biogás Metano Pendiente máxima

Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3

RESULTADOS

El ozono permite obtener un buen grado de desintegración del fango biológico espesado. Los ratios de O3/SSTinicial ensayados variaron entre 0,01 y 0,12. La máxima eficiencia de solubilización se observó a un ratio de 0,024 O3/SSTinicial.

En los tres ensayos, la digestión anaerobia del fango ozonizado dio mejores resultados que el fango sin tratar en términos de producción específica de metano y de cinética de reacción.

Para la aplicación industrial de los resultados debe tenerse en cuenta la variabilidad del fango de entrada al tratamiento, y el ajuste de la inyección de ozono a los TSS reales en el fango a tratar.

Todos los ensayos fueron llevados a cabo en discontinuo. Es necesario realizar un mayor número de experimentos y ensayar la operación en continuo, para poder evaluar las condiciones de operación y optimizar la desintegración del fango y el incremento de la producción de biogás.

CONCLUSIONES

COMENTARIOS, PREGUNTAS,…

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Carlos Ferrer

cferrer@facsa.com