Aumento de la eficacia del colector de arena gracias al compresor de rotores de uña ajustable

Desde su primera puesta en marcha en 1993, la planta municipal de tratamiento de aguas residuales de la ciudad danesa de Kerteminde ha utilizado un colector de arena aireado. Sin embargo, siguió teniendo problemas durante la transferencia de arena fuera del canal del colector de arena, ya que la arena se compactaba y no podía ser eliminada por la bomba mamut. El problema se resolvió cuando la planta instaló un compresor de rotores de uña MINK de Busch Vacuum Solutions, ya que el compresor está controlado por presión y aumenta automáticamente la presión para elevar la arena compactada en el fondo de la cámara.

Proceso de clarificación de aguas residuales

Como primer paso de tratamiento en las plantas de tratamiento de aguas residuales, los colectores de arena aireados son un paso importante del proceso para un tratamiento óptimo y económico de las aguas residuales. La separación de arena y otros materiales minerales protege los procesos de purificación de aguas abajo de los daños causados por la abrasión, las obstrucciones y, en última instancia, los depósitos. El sistema de retirada de arena de la planta municipal de tratamiento de aguas residuales de Kerteminde, una localidad de la isla danesa de Funen, está equipado con un compresor que sirve para dos fines. Durante el funcionamiento normal, airea las aguas residuales del colector de arena mediante boquillas fijadas al suelo. Este caudal de aire hace circular las aguas residuales, que separan mecánicamente la arena de la materia flotante, como grasa y aceite, y de la otra materia orgánica en suspensión en las aguas residuales. El mismo compresor también se utiliza para suministrar aire comprimido a la bomba mamut, que se utiliza para aspirar arena del canal del separador de arena y alimentarla a una bandeja recolectora.

En términos de capacidad, la planta de tratamiento de aguas residuales de Kerteminde está diseñada para una población equivalente (PE) a 25 000. Tras su puesta en marcha en 1993, el separador de arena se abasteció de aire comprimido a través de un soplante turbo. Este soplante suministró una sobrepresión máxima de 0,6 bar, lo que era suficiente para hacer circular las aguas residuales y separar la arena y la grasa. Sin embargo, el director de operaciones Erland Rasmussen (Fig. 1) tuvo otro problema. La arena recogida en el canal del colector de arena se compactaba, lo que significaba que se atascaba en el suelo y no podía ser extraída por la bomba mamut porque la sobrepresión del turbo soplante era demasiado baja. Este problema era especialmente grave cuando llovía, lo que aumentaba la cantidad de arena en las aguas residuales. La arena solo se podía eliminar apagando el separador de arena y aflojando manualmente los depósitos de arena y extrayéndolos con un vehículo cisterna de aspiración. Este trabajo a menudo podía tardar uno o dos días, durante los cuales el separador de arena estaba fuera de servicio. Además, el coste de encargar este trabajo a una empresa externa era inmenso, sobre todo porque el proceso debía realizarse varias veces al año.

Solución de compresor de Busch y sus beneficios

Erland Rasmussen buscaba una mejor solución y consultó a los especialistas en vacío y sobrepresión de Busch Vacuum Solutions en 2014. Como resultado, el soplante turbo existente se sustituyó por un compresor de rotores de uña MINK (Fig. 2) de Busch. Este compresor de rotores de uña cuenta con control de velocidad, lo que permite que la sobrepresión varíe cambiando la velocidad de rotación. Su principio de funcionamiento permite que un compresor de rotores de uña MINK funcione en un rango de 20 a 60 hercios, cubriendo así el rango de sobrepresión de 0,4 a 2,5 bar. Mediante un sistema de control PLC, el compresor se programa para airear el separador de arena durante 40 minutos (Fig. 3) y hace circular las aguas residuales. Erland Rasmussen calculó 0,6 bar como la sobrepresión ideal para garantizar una separación óptima de arena y grasa, que programó en el sistema. Una vez transcurridos los 40 minutos, las válvulas se conmutan automáticamente y el compresor de rotores de uña MINK aumenta la sobrepresión a 2,5 bar (Fig. 4). Esto afloja la arena en la parte inferior del colector de arena y la agita, lo que permite que la bomba mamut la aspire de forma fácil y segura y la transfiera a un depósito de almacenamiento. Después de cinco minutos de aspiración de arena, la unidad de control del sistema de aireación vuelve al modo estándar para separar la arena y la grasa.

Erland Rasmussen ha observado otro beneficio. El compresor de rotores de uña MINK requiere mucha menos corriente que el antiguo soplante turbo. El compresor de rotores de uña MINK está equipado con un motor de 9 kilovatios. Solo alcanza brevemente esta corriente nominal durante la fase de puesta en marcha para el modo de 2,5 bar, que dura solo cinco minutos. Durante el modo estándar de 40 minutos con una sobrepresión de 0,6 bar, el motor solo necesita una fracción de esta potencia nominal. Para el operario de la planta de tratamiento de aguas residuales, esto significa que, además de eliminar los costes de eliminación manual de la arena, la nueva solución también ha permitido reducir los costes de energía. Erland Rasmussen explica que el compresor de rotores de uña MINK también es significativamente más silencioso que el antiguo soplante turbo, ya que su velocidad de rotación es mucho menor.