III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak PDF

URAREN KUTSADURA III.4. UR-EFLUENTEEN TRATAMENDURAKO PROZESU FISIKOAK Egilea: Naiara Rojo Azaceta 1  III BLOKEA: Uraren kutsadura...

URAREN KUTSADURA III.4. UR-EFLUENTEEN TRATAMENDURAKO PROZESU FISIKOAK Egilea: Naiara Rojo Azaceta 1  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. UR-EFLUENTEEN TRATAMENDURAKO PROZESU FISIKOAK. III.4.1. SARRERA III.4.2. HIRI HONDAKIN-UREN ARAZTEGIA III.4.3. UR-EFLUENTEAK TRATATZEKO PROZESU FISIKOAK III.4.3.1. BURDIN HESIAK III.4.3.2. BAHEAK III.4.3.3. JALKITZEA III.4.3.4. FLOTAZIOA III.4.3.5. IRAGAZKETA 2  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.5. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4. UR-EFLUENTEEN TRATAMENDURAKO PROZESU FISIKOAK III.4.1. SARRERA URAREN HIRI-ZIKLOA Urak tratamendu ezberdinak jasan beharko ditu horren erabileraren arabera. Araztegi motak: - edateko uren araztegia. - hiri hondakin-uren araztegia. 3  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak URAREN HIRI-ZIKLOA HONDAKIN URAK Etxeko hondakin-urak (etxebizitzak, dendak,…): materia fekala, lurra, harea, HIRIKOAK garbiketa –produkutak, olioak, elikagaien hondarrak (materia organikoa, solidoak, mantenugaiak, mikroorganismoak…) Industriako hondakin-ur aismilagarriak (hirian kokaturta dauden enpresa txikien hondakin-urak). Euri ura. Aldakortasun handiko hondakin-urak, industria mota berean ere: prozesuko ura, INDUSTRIALAK hozteko ura, garbiketa ura… 4  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak URAREN ARAZKETA  URAREN ARAZKETA: ur kutsatuak daramatzan hondakinak arazteko eta uraren osasun- kontrola bermatzeko erabiltzen den prozesu-katea da.  Tratamenduaren ostean isuriko den urak bete behar duen araudia eta ur horrek izan behar duen kalitatea honakoen funtzioa da: 1) hiriaren tamaina (biztanle baliokideak) eta 2) tratatu diren uren helmugaren isuri-puntua.  Tratamenduaren ostean isuriko den urak dagokion araudia betetzeko eta ur horrek izan behar duen kalitatea lortzeko prozesu edo teknologia ezberdinak aukeratu beharko dira.  Tamaina ertaina-handia duen hiri baten hiri hondakin-uren arazketa konbentzionalean hainbat prozesu fisiko-kimiko eta biologiko erabiltzen da. Hondakin-uren (hirikoak edo industrialak) arazketaren HELBURUA da horien kutsadura murriztea ingurune urtar naturalen batera isuri ahal izateko. Kasu batzuetan berrerabili daiteke (ureztatzeko, industrian…). 5  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak HIRI HONDAKIN-UREN KUTSADURA, HAINBAT PARAMETROREN OHIKO BALIOAK KUTSADURA MAILA Parametroa Kontzentrazioa (mg/L) Elevado Medio Bajo Solido totalak 1200 700 350 Solido esekiak 300 200 100 Solido eseki lurrunkorrak 70 50 30 Solido eseki finkoak 230 150 70 OEB 300 200 100 OEK 1000 500 250 Ntotal 65 40 20 Namoniakal 50 25 12 Ptotal 20 10 6 Olio eta gantzak 150 100 50 6  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak INDUSTRIA MOTA EZBERDINEN HONDAKIN-URETAN AGERTZEN DIREN KUTSATZAILEAK Kutsatzailea Aktibitatea 1. Azidoak 2. Alkaliak 3. Hondakin kimikoak 4. Kolorea 5. Zianuroak 6. Detergenteak 7. Tenperatura (altua) 8. Gantzak 9. Hondakin organikoak 10. Fenolak 11. Solidoak 12. Material oraniko toxikoak 13. Material toxikoak 7  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak Hondakin-urak tratatzeko prozesuak izan daitezke: FISIKOAK : Arbastua (burdin hesiak eta baheak) Jalkitzea Iragazketa Flotazioa BIOLOGIKOAK: kutsatzaileen degradazioa mikroorganismoen akzioaren ondorioz gertatzen da. KIMIKOAK: hiri hondakin-uraren tratamenduan ez da ohikoa erreaktibo kimikoen erabilera (bakarrik lohien tratamenduan). Tratamendu fisiko-kimikoak ohikoagoak dira industriako hondakin-uren tratamenduan. Neutralizazioa Koagulazioa/malutapena Hauspeatze kimikoa Adsortzioa Ioi trukea Mintzen erabilera Stripping Oxidazioa 12  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.2. HIRI HONDAKIN-UREN ARAZTEGIA Solido handienak eta koipeak banatzen dira. AURRETRATAMENDUA Ez MOan eragin handirik TRATAMENTU PRIMARIOA Likido/solido jalkigarri banaketa TRATAMENDU OROKORRAK TRATAMENDU SEKUNDARIO M.O. biodegradagarri gehiena kentzen da, baita EDO BIOLOGIKOA kendu ez diren solido esekien parte bat ere Gehigarria. Helburua: Urak isurketarako TRATAMENDU TERTZIARIOA bete behar duen kalitatea betetzea Urak egiten duen bidea: instalaziora iritsi, UR-LERROA tratamendu guztiak jaso, azken isurketaraino 3 LERRO Uretan dauden kutsatzaileak biltzearen LOHI- EDO HONDAR-LERROA ARAZTEGIETAN emaitza GAS-LERROA Lohien tratamenduan sortutako biogasa 13  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak HHU-en ARAZTEGI “EREDU” BAT Línea de aguas Línea de fangos 14  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3. UR-EFLUENTEAK TRATATZEKO PROZESU FISIKOAK III.4.3.1. BURDIN HESIAK  Sekzio ezberdina duten hainbat barra paralelo dira eta horien artean distantzia jakin bat dago. Uraren emariari zeharka jartzen dira; urak hesia zeharkatuko du baina solidoek ez.  HELBURUA: tamaina handiko solidoak kendu, araztegian behera dauden instalazioak babesteko eta kanalen itxiera (obstrukzioa) ekiditeko.  Normalean, bertikalarekin 45-60º-ko angelua eratuz jartzen dira.  Klasifikazioa garbiketa motaren arabera egin daiteke: eskuzko garbiketa (instalazio txikietan) edo garbiketa mekanikoa (automatikoa).  Klasifikazioa barren arteko distantziaren arabera egin daiteke: Barren arteko Mota distantzia (mm) Solido handientzako hesiak 50-100 Solido ertainentzako hesiak 15-50 Solido finentzako hesiak 8-12 15  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak Burdin hesiak, garbiketa automatikoa 17  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.2. BAHEAK  Urak zulatuta dagoen gainazal bat zeharkatzen du.  Hondakin uren tratamenduan zulo horien diametroa 0.3-10 mm artean egon ohi da, eta baheak arbastuan erabiltzen dira (burdin hesien ostean).  BAHE MOTA EZBERDINAK erabil daitezke: Bahe birakaria Makro- eta mikro-baheketan erabilia. Bahe estatikoa Solidoak aska batean biltzen dira. Tamaina lodi eta ertaineko solidoekin erabilia. Bahe lerrakorra Noizean behin presiopeko urarekin eta Tamaina lodi eta ertaineko koipegabetzaile batekin garbitu behar da. solidoekin erabilia.  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak Bahe birakaria Bahe estatikoa 19  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak 20  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.3. JALKITZEA  JALKITZEA solido-jariakin bereizketa eragiketa bat da. Horretan, hondakin-uraren partikulak grabitatearen akzioaren ondorioz bereizten dira, partikulen dentsitate ezberdintasuna dela eta.  Hiri hondakin-uren tratamenduaren kasuan jalkitzea tratamenduaren hiru fasetan erabiltzen da (ohiko konfigurazioan): Harea kentzeko tangan (batez ere materia inorganikoa, hareak, bereizten dira). Jalkitze primarioan (materia esekiaren bereizketa gertatzen da). Jalkitze sekundarioan (tratamendu biologikoaren lohiak tratatutako uretatik bereizten da). 21  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak  LAU JALKITZE MOTA gerta daiteke, ondoko taulan bildu den bezala. Jalkitze mota Ezaugarriak, adibideak. Solidoen kontzentrazioa baxua denean gertatzen da. 1. mota Partikulak banaka jalkitzen dira; ez da partikulen arteko elkarrekintzarik partikula diskretuen gertatzen (ia-ia). jalkitzea Adibidez: hondakin-uraren hareen ezabatzea. Jalkitze-prozesuan esekiduran dauden partikulek (naiko diluituak daudenak) 2. mota malutak eratzen dituzte. maluten jalkitzea Maluten sorreraren ondorioz, horien jalkitze-abiadura aldatzen da. Adibidez: solido esekien ezabapena jalkitze tanga primarioetan. Solido esekien tarteko kontzentrazioa duten disoluzioetan gertatzen da. Horietan partikulen arteko indarrak nahikoak dira ondoko partikulen jalkitzea 3. mota oztopatzeko. Jalkitze “atzeratua” Partikulek posizio erlatibo finkoak dituzte, eta unitate bat bezala jalkitzen dira. Adibidez: jalkitze tanga sekundarioak (lohi biologikoen bereizketa). Partikulen kontzentrazioa oso altua den suspentsioetan gertatzen da. 4. mota Horietan jalkitzea solidoek eratzen duten “egitura”-ren konpresioagatik konpresio bidezko gertatzen da. jalkitzea Adibidez: Jalkitze tanga sekundarioaren hondoan, lohiak metatzen diren heinean. 22  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.3.1. HAREA KENTZEA  HAREA: d >0,1-0,2 mm; ρ> 2,6 g cm-3; jalkitze abiadura > 80 m ordu-1  Hareen ezabatzea ezinbestekoa da punpetan eta tresneria mekanikoan urradura saihesteko.  Hareen kasuan, partikulak jalkitze diskretuaren bidez bereizten dira (1. mota).  KONFIGURAZIO SINPLEENA: sekzio handiko kanalak (sarrerako sekzioa baino sekzio handiagoa dutenak). Horietan urak duen abiadura harearen jalkitzea baimenduko du, baina ez partikula organikoena.  Harea kentzeko tangetan 1.3-2.7-ko pisu espezifikoa eta izaera inorganikoa duten partikulak bereizten dira.  Partikula organikoak ez kentzeko JALKITZEA SELEKTIBOA izan behar da (materia organikoaren ezabaketa beste prozesu baten bidez gertatuko da).  Hiri hondakin-uren araztegietan harea kentzea koipeen ezabaketarekin konbinatuta egin ohi da, arbastuaren ostean eta tratamendu primarioaren aurretik.  Bereizitako hareak modu egokian KUDEATU behar dira (garbiketa, zentrifugazioa). 23  BLOQUE III: Contaminación del agua Tecnologías Ambientales Naiara Rojo Azaceta III.5: Tratamiento de aguas  Tradizionalenak jario horizontalekoak dira.  URAREN ABIADURA = 0,3-0,4 m s-1; LUZERA 20-25 aldiz ur-laminaren altuera; KARGA HIDRAULIKO MAX.< 70 m3 m-2 ordu-1 24  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak  Ohikoa da sisteman airea injektatzea, horrek materia organikoaren jalkitzea ekiditen baitu eta, ondorioz, harea garbiago aterako da.  EMARI HANDIen araztea TANGA PARALELEPIPEDOETAN egiten da. Burbuila korronte batek MUGIMENDU HELIKOIDAL HORIZONTALA ematen dio urari. Gainazalean geratzen diren koipeak arraspaz kentzen dira  URAREN ABIADURA < 0,15 m s-1; EGOITZA-DENBORA ≈ 5 min; KARGA HIDRAULIKOA ≈ 70 m3 m-2 ordu-1 27  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.3.2. JALKITZE PRIMARIOA  OINARRIA: JALKITZE ABIADURA.  Jalkitze mota: 2. mota edo maluten jalkitzea.  Behar izanez gero, disolbatutako zenbait konposatu ez-disolbagarri bihur daitezke etapa honetan kentzeko (hauspeatze-erreakzioak aurretik edo etapa honetan bertan eman daitezke).  UR GARBIA GOIAN geratzen da eta SOLIDOAK BEHEAN batzen dira.  Andelaren barruan, uraren abiadura oso txikia da, andelaren azalera handia delako.  Prozesuan solido esekiak (50-70%) eta materia organikoa (%25-40) ezabatzen dira.  Jalkitze tanga primarioen diseinua egiteko entsegu esperimentalak egiten da. 28  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak  Jalkitze andelek ITXURA ezberdina izan daiteke (zirkularra, angeluzuzena..) Pantaila zulatua Sarrera FLUXU HORIZONTALA; Jalkitze gunea PLANTA ANGELUZUZENA Irteerako gunea Lokatzen metaketa gunea Ur garbia Ur garbia Irteera Irteera FLUXU ERRADIALA; PLANTA ZIRKULARRA 4 GUNE Jalkitze zona Jalkitze zona v = kte v = kte Sarrera gunea Sarrera Jalkitze gunea Irteerako gunea Lohien metaketa Lohien metaketa gunea 29  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak SARRERA GUNEA  HELBURUA: Likidoa + Esekitako partikulak uniformeki banatu  Sarrera bat baino gehiago egon ohi dira, pantailekin  JARIO MOTA: hodien eta sarrerako pantailen estrukturak baldintzatua  Puntu jakin batean likidoaren abiadura uniformea eta konstantea da azalera osoan  sarrera gunea ≠ jalkitze gunea  Sarrera gunea ondo diseinatuta badago tankearen altueraren % 25a izan ohi da JALGITZE GUNEA  HELBURUA: Esekitako partikulak jalkitzea IRTEERAKO GUNEA  Diseinua kontu handiz egin behar da jalki diren solidoak arrastadan ez eramateko LOHIEN METAKETA GUNEA  Diseinatzerako orduan kontuan hartu behar diren FAKTOREAK: garbitzeko metodoa (manuala edo automatikoa), maiztasuna eta lohi kantitatea  Diseinua aholku enpirikoak erabiliz egin ohi da 30  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak ANDEL ZIRKULARRA 31  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak ANDEL ZIRKULARRA Lokatzen metaketa Irteera Sarrera 32  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak ANDEL ZIRKULARRA 33  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak OEB5 eta SOLIDO ESEKIEN EZABAKETA PORTZENTAIA ANDEL PRIMARIOAN (HHU)  Lehen mailako jalkitzean solido esekietan etekin handiagoak lortzen dira MO-aren ezabaketan baino. Ezabaketa (%)  Ezabatutako MO-aren portzentajea organikoak diren solido esekien frakzioaren araberakoa da. Egoitza-denbora (orduak) LOHI PRIMARIOen EZAUGARRIAK NAHIKO UNIFORMEAK dira herri ezberdinetan 34  BLOQUE III: Contaminación del agua Tecnologías Ambientales Naiara Rojo Azaceta III.5: Tratamiento de aguas OEB5 eta SOLIDO ESEKIEN ezabaketa HHU-en araztegi baten jalkitze tanga primarioan. 35  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.3.3. JALKITZE SEKUNDARIOA  Tratamendu biologiko baten ostean erabiltzen diren jalkitze tangak dira, prozesuan sortu diren lohi aktiboak bereizteko.  Jalkitze mota: jalkitze “atzeratua”, 3. motakoa.  Diseinuaren aldetik, jalkitze tanga primarioen antzekoa da (normalean zirkularrak) Parametroa Balioa Solidoen karga 50-300 kg m-2 egun-2 Gainazaleko karga 20-40 m3 m-2 egun-1 Sakontasuna 3-5 m Edukitze-denbora 1.5-2.0 ordu Geometria Gehienak zirkularrak 36  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.4. FLOTAZIOA  HHU-etan OLIOAK ETA KOIPEAK KENTZEA KOMENIGARRIA da (harea kentzea + koipeak kentzea) (derrigorrezkoa dekantazio primarioa ez dagoenean).  Koipe eta olioek sortzen dituzten hainbat ARAZO: - Burdin sare txikietan metatu  mantenu kostuak igotzen dira - Jalkitze etapan: gainazalean geruza bat sortzen dute  partikula txikien jalkitzea zailtzen dute - Lohi aktibatuen aireztapena zailtzen dute  Normalean ur korrontea mantsotu eta urlotan olio-koipe tantak azaleratzen dira FLOTAZIO bidez (ura eta olio-koipe tanten arteko dentsitate aldea dela eta).  Azpialdetik airea sartu eta burbuilak sortzen dira. Burbuilek olio eta koipe tantak azalerara eramaten dituzte: “GAINAK”. Arraspak edota palak erabiliz kendu. 37  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak III.4.3.5. IRAGAZKETA  Iragazketa solido-jariakin bereizketa eragiketa bat da. Prozesuan materia esekia duen jariakina iragazketa ohantze batetik zehar pasarazten da eta partikulak ohantzean geratzen dira.  Hondakin-uren tratamenduetan iragazketa sakona egiten da, hareazko iragazkiak erabiliz. Partikula solidoak harean atxikituta geratzen dira.  Gabiketa kontrakorrontean egin ohi da (24-48 orduro). 38  III BLOKEA: Uraren kutsadura Ingurumen Tenknologiak Naiara Rojo Azaceta III.4. Ur-efluenteen tratamendurako prozesu fisikoak 39