ENVIROFuturENVIROPROYECTOS, TECNOLOGÍA Y ACTUALIDAD MEDIOAMBIENTALP RO J E C T S , TE C H N O L O G I E S A N D E N V I RO N M E N T A L N E W S
Proyecto de ampliación de la EDAR de Segovia Extension to the Segovia WWTP
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La Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) de Segovia, que entró en funcionamiento en 1996, ha ido incrementando progresiva-mente los caudales tratados, tanto por el incremento de la población servida como por el aumento de suelo industrial que ha ido entrando en servicio, con sus correspondientes vertidos a depurar.
Asimismo, la Directiva Europea 91/271 establece unos límites en los parámetros que determinan la calidad del efluente, de difícil cumplimiento si no se hubiese abordado la presente actuación de ampliación y puesta al día de la infraestructura.
Con estos antecedentes, la sociedad estatal Aguas de las Cuencas de España (ACUAES), del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, ha ejecutado las obras delproyecto de amplia-ción y remodelación de la EDAR de Segovia, que ha supuesto una inversión de 21 millones de euros (IVA EXCLUIDO), cofinanciados con el Fondo de Cohesión de la Unión Europea. La UTE encargada de ejecutar las obras ha sido GSINIMA y OHL.
El proyecto, finalizado en el plazo previsto, marzo del presente año, permite de esta forma asegurar la depuración de todos los vertidos de la ciudad de Segovia, de los municipios limítrofes de La Lastrilla y San Cristóbal de Segovia, y de los polígonos industriales de “El Cerro” y “Hontoria”, produciendo efluentes con una calidad suficiente para su posterior aprovechamiento y con una mínima incidencia en el me-dio receptor final de los mismos, el río Eresma.
Las obras, que se iniciaron en marzo de 2014, han consistido en:
• La renovación del pretratamiento, adaptando el pozo de grue-sos y realizando una remodelación integral, con la sustitución de todos los equipos y construcción de un nuevo edificio cerrado y desodorizado.
• La instalación de una nueva decantación primaria y secunda-ria, así como de una nueva decantación de pluviales con posibilidad de funcionar a modo de tratamiento terciario para afino del efluente.
• La remodelación y ampliación de volumen del reactor biológico.
• La instalación de una nueva línea de fan-gos, ampliada y completa para el trata-miento, almacenamiento y evacuación de los lodos producidos. Se incluye también equipación para recuperación energética a través del biogás producido en la planta.
• La construcción de nuevos edificios de pro-ceso.
Las obras de ampliación de las instalaciones existentes han permitido además dotar a la nueva EDAR de una mayor flexibilidad opera-tiva y funcional para cubrir las necesidades de depuración futuras.
En resumen, tras las obras realizadas, la nueva EDAR de Segovia escapazdeasumiruncaudal-
The Segovia Wastewater Treatment Plant (WWTP) went into operation in 1996. The flows treated at the facility have increased progressively due to population growth and also as a result of greater industrial activity, with corresponding increases in the effluents requiring treatment.
Moreover, it would have been difficult to comply with European Directive 91/271, which sets out effluent quality parameters if the project to extend and upgrade the infrastructure had not been undertaken.
Given this scenario, state-owned enterprise Aguas de las Cuencas de España (ACUAES), which operates under the aegis of the Ministry of Agriculture, Food and Environmental Affairs, undertook the project to extend and upgrade the Segovia WWTP. The project required investment of €21 million (excluding VAT) and was co-financed by European Union Cohesion Funds. A consortium made up of GSINIMA and OHL was responsible for executing the project.
The project was completed on schedule in March of this year. It ensures the treatment of all wastewater from the city of Segovia, the surrounding municipalities of La Lastrilla and San Cristóbal de Segovia, and the “El Cerro” and “Hontoria” industrial estates. The WWTP produces effluent of sufficient quality for subsequent reuse, with minimal impact on the River Eresma, the receiving medium.
The work, which began in March 2014, consisted of:
• The complete renovation of pretreatment, including adaptation of the large-particle well, the replacement of all equipment and the construction of a new covered building with odour control.
• The installation of a new primary and secondary settling system, as well as a new stormwater settling system. The latter can work in tertiary treatment mode for further refining of the effluent.
• Upgrading the bioreactor and and increasing its capacity.
• The installation of a new extended, comprehensive sludge line for treatment, storage and evacuation of all sludge produced. Equipment is also installed for energy recovery in the form of the biogas produced at the plant.
• The construction of new process buildings.
The work carried out to extend the existing facilities has also provided the upgraded WWTP with greater operating and functional flexibility to meet future treatment needs.
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mediodiariode 41.280 m3, garantizandolaadecuadaeliminaciónden-utrientes y una carga de 147.920 habitantes equivalentes. Adicional-mente se ha construido un tratamiento de aguas de tormentas que opcionalmente puede funcionar como tratamiento terciario.
La principal característica de las obras desde el punto de vista cons-tructivo es la escasa disponibilidad de espacio en planta para la eje-cución de los trabajos, así como los fuertes desniveles en la planta
La demolición total o parcial de los elementos existentes y la poste-rior construcción de los nuevos se ha realizado en un espacio muy reducido en planta. Esto ha obligado a elegir unos medios auxilia-res de menor tamaño del que sería habitual en obras similares y a organizar la construcción “desde dentro hacia afuera”, para man-tener los pasos.
La no interrupción del funcionamiento de ciertos elementos de la EDAR existente es otro de los aspectos que ha marcado la comple-jidad de la actuación durante la ejecución.
La necesidad de rehabilitación estructural del Pretratamiento y del Reactor biológico, así como las múltiples conducciones existentes, han creado interferencias que han condicionado el proceso cons-tructivo.
LÍNEA DE AGUA
Pozo de Gruesos
El agua bruta llega a la EDAR a través de una conducción existente de 1.200 (PRFV), que cruza el río Eresma, suficiente para el caudal futuro previsto. Para evitar la acumulación de arenas y residuos en el tramo final del colector, se ha dispuesto una segunda tubería en paralelo de idénticas características para en caso de necesidad por mantenimiento, limpieza osustitución por rotura, poder mantener la entrada de agua residual por la otra conducción, sinnecesidad de paradas de planta ni vertidos directos al cauce. La solución pro-puesta incluyeasimismo los elementos de aislamiento para el corte de una u otra conducción, en este casocompuertas manuales.
El colector conduce el agua a un pozo de gruesos de 11,8 m de largo por 4,5 m de ancho, con una altura trapecial de 1,00 m y una altura total de 3,6 metros. El pozo de gruesos dispone de un vertedero de alivio para el caso de avenidas que superen el caudal máximo de diseño de la depuradora. Este vertedero conecta con el colector de by-pass general existente.
La extracción de los residuos se efectúa mediante una Cuchara electro-hidráulica bivalva mar-ca BLUG modelo C2AE-250, de 0,25 m3 de capacidad, manipulada con un puente grúa que permite la evacuación de los residuos al contenedor. El pozo de gruesos está equipado con una reja de limpieza manual, con au-xilio de la cuchara bivalva.
Desbaste
El agua se reparte por seis ca-nales paralelos de 1 m de ancho. Se ha realizado la sustitución de todos los equipos existentes, incluyendo el sistema de control de los mismos. Para ello se han ins-talado seis rejas de gruesos de lim-pieza automática, de 30 mm de paso y
In summary, subsequent to the renovation work, the new Segovia WWTP can receive an average daily flow of 41,280 m3, guaranteeing the suitable removal of nutrients and a capacity of 147,920 population equivalent. In addition, a stormwater treatment system was built and this can also operate in tertiary treatment mode.
The main constraints on the construction work were the limited space available in the facility for the execution of the works and the marked level differences to be found on the site.
The total or partial demolition of existing elements and the subsequent construction of new elements was carried out on a very small floor space. This meant that smaller auxiliary equipment had to be selected than would normally be the case in similar projects and the construction work had to be organised “from inside to outside” for practical purposes.
The importance of not interrupting the operation of certain elements of the existing WWTP was another factor that added complexity to the execution of the work.
The need for structural rehabilitation of the pretreatment stage and the bioreactor, along with the many existing pipes, created interferences that put constraints on the construction process.
WATER LINE
Large Particle Well
The raw water is sent to the WWTP through a 1,200 GRP pipeline that crosses the Eresma River. This pipeline is sufficiently large to deal with envisaged future flows. To prevent the accumulation of grit and residues at the end of the pipeline, a second pipeline with identical features was installed in parallel. In the event of the need for maintenance work, cleaning or replacement due to breakages, this second pipe enables wastewater to continue to be received without the need to interrupt plant operations or direct discharges to the river. The solution implemented also includes manual sluice gates to cut off the flow in one or both pipelines.
The pipeline sends the water to a large particle well with a length of 11.8 m, a width of 4.5 m, a trapezoidal height of 1.00 m and a total height of 3.6 metres. The large particle well has a spillway in case flooding causes the maximum design flow of the WWTP to be exceeded. This spillway is connected to the
general by-pass pipeline.
Waste is extracted from the well by means of a hydraulic clamshell grab with a
capacity of 0.25 m3. The clamshell grab is manoeuvred by means of an
overhead crane to enable waste to be evacuated and sent to the
corresponding container. The large particle well is fitted with a manual bar screen to complement the clamshell grab.
Rough Filtering
The water is distributed through 6 parallel channels, each with
a width of 1 metre. All existing equipment was replaced, including
the control system. 6 self-cleaning bar
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seis tamices de 3 mm de paso,ANDRITZ Aqua-Guard de rejillas Finas Rotativas y Autolimpian-tes; comandados, el arranque de ambos equi-pos, por un interruptor de nivel situado aguas arriba y la parada por un temporizador.
Cada canal de desbaste se aísla con una com-puerta motorizada en la entrada y otra de ac-cionamiento manual en la salida. Así se puede ajustar el número de líneas en funcionamiento en función del nivel de en el canal de entrada al desbaste, con el fin de mantener velocidades de paso adecuadas.
Los residuos extraídos por las rejas y tamices se vierten sobre sendos tornillos transportadores que los descargan sobre un transportador-com-pactador común que los envía a contenedor.
Desarenado-Desengrasado
El proceso de eliminación de arenas y grasas existente estaba for-mado por tres unidades de desarenador-desengrasador aireados de flujo en espiral. Cada línea de desarenado-desengrasado aislada con una compuerta de accionamiento motorizado.
teqma ha realizado una ampliación y mejora del pretratamien-to sustituyendo la aireación con turbosoplantes existente por el sistema de flotación de grasas por aireación Aeroflo. Esta tec-nología introduce el concepto de flotación en pretratamientos urbanos,produciendo microburbujas de 200μm, que permiten trabajar en régimen laminar, eliminando las turbulencias que di-ficultarían el proceso de flotación. El resultado es una eficiencia en separación de grasas cercana al 75%.
Se ha realizado la sustitución de todos los equipos incluyendo el sistema de control. A fin de no trabajar los desarenadores con va-lores superiores a los indicados, se limita el máximo caudal de en-trada a los mismos a 10.459 m3/h. El exceso de caudal se derivaal tanque de tormentas, a través de un vertedero regulable situado en el canal de entrada.
El agua de los desarenadores sale a través de vertederos individua-les de 4 m de longitud. Por ello, dado que la variación del nivel de líquido en el desarenador es superior a 15 cm, se ha instalado un sistema de extracción de grasas mediante vertedero motorizado, posicionándose la cresta del vertedero 0,05 m por debajo del nivel existente a la entrada del desarenador.
Como sistema de aireación del desarenador se utilizarán cuatro unidades de aeradores sumergibles por línea, de 28,00 Nm3/h de caudal unitario. Cada desarenador está equipado con un puente-trasversalconstruido en acero inoxidable AISI 316L, que soporta los equipos de extracción de arenas y de las rasquetas de flotantes. Para extraer la arena se utilizarán bombas centrífugas verticales de 65 m3/h y una altura manométrica de 2 m.c.a.
screens with a passage size of 30 mm were installed, along with 6 self-cleaning ANDRITZ Aqua-Guard sieves with a mesh size of 3 mm. Start-up of the two units is controlled by means of a level switch located upstream and the bar screens are shut down by means of a time switch.
Each rough filtering channel is isolated by means of a motorised sluice gate at the inlet and a manual sluice gate at the outlet. In this way, the number of lines in operation can be adjusted, depending on the level of the rough filtering inlet channel, in order to maintain appropriate flow rates.
The waste extracted by the bar screens and sieves is sent to screw conveyers which
unload onto a common conveyor/compactor, which takes the waste to a container.
Degritting-Degreasing
The existing process for the removal of grit and grease was made up of three spiral flow, aerated degritter-degreaser units. Each degritter-degreaser line was isolated by means of a motorised sluice valve.
teqma carried out the upgrading and expansion of pretreatment, replacing the previous aeration system featuring turbo blowers with an Aeroflo air-floatation degreasing system. This technology introduces the concept of floatation into pretreatment of urban water. It produces micro-bubbles of 200μm to allow operation in laminar mode, thereby eliminating the turbulence that would otherwise hinder the floatation process. The result is a grease separation efficiency rate of almost 75%.
All of these units, including the control system, have been replaced. For the purpose of not operating the degritters above specified capacities, the maximum inflow rate to the units is set at 10,459 m3/h. The excess flow is redirected to the stormwater tank by means of an adjustable spillway located in the inlet channel.
The water leaves the degritters through individual spillways of 4 m in length. Given that the variation in liquid levels in the degritter is greater than 15 cm, a spillway with a motorised sluice gate is installed for grease extraction. The spillway crest is arranged 0.05 m below the existing inlet to the degritter.
The degritter aeration system consists of four submersible aerators per line, each with a flow of 28.00 Nm3/h. Each degritter is fitted with an overhead bridge made of AISI 316L stainless steel, which holds the grit extraction equipment and
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Las arenas extraídas se concentrarán en dos clasificadores-lava-dores de tornillo, situados en el edificio de pretratamiento. Están construidos con chapa de acero inoxidable AISI 316. Para la recogida de flotantes, el puente lleva incorporada una rasqueta superficial, que los arrastra hasta una caja de extracción situada en el final del desarenador.
La caja de recogida de grasas está aislada por una compuerta ver-tedero motorizada. El descenso y ascenso de la compuerta esta co-mandado por un contactor accionado por el puente barredor. Las grasas y flotantes extraídas se depositan en un canal transversal a los desarenadores. Se dispone una instalación de agua de servicios para arrastre de las grasas en el canal. Las flotantes así recogidas son enviadas por gravedad hasta el concentrador de flotantes, si-tuado en el edificio de pretratamiento.
Tanque de Tormentas
A la salida de los desarenadores, el caudal en exceso pasa al tan-que de tormentas existente que tiene un volumen disponible de 1.194 m3, desde donde se impulsa el agua de lluvia al tratamiento de tormentas.
El tanque dispone de un aliviadero de seguridad que conecta con el colector de by-pass general existente.
Bombeo de agua pretratada
Se han instalado dos bombeos del agua pretratada: uno hacia los decantadores primarios lamelares y otro, de menor altura, al tratamiento de tormentas. El bombeo de agua pretratada a la decantación primaria se ha dimensionado para un caudal de 4.622 m3/h. Está equipada con 5 (4+1R) bombas centrífugas su-mergibles, de 1.200 m3/h a una altura manométrica de 24 m.c.a.
Se han dotado de variador de frecuencia todas las bom-bas, para regular el caudal impulsado en función del nivel de agua en el pozo. Se ha previsto un sistema que permite la rotación automática de las unidades a fin de conseguir que funcionen un tiempo semejante.
Para la extracción de las bombas para su reparación o mantenimiento se instala un polipasto. Las bombas están dotadas de sistema de extracción y montaje ade-cuado.
El bombeo de agua pretratada al tratamiento de tor-mentas será para un caudal de 4.240 m3/h. Consta de 5 (4+1R) bombas centrífugas sumergidas de 1.200 m3/h a 9 m.c.a. equipadas con variador de frecuencia.
the scrapers for the removal of floating matter. Vertical centrifugal pumps with a capacity of 65 m3/h at 2.00 wcm are used to extract the grit.
The extracted grit is concentrated in two screw washer-classifiers installed in the pretreatment building. These units are made of AISI 316 stainless steel sheets. The bridge is fitted with a surface scraper for the removal of floating matter. The scraper sends the floating matter to an extraction box fitted at the end of the degritter.
The grease collection box is isolated by means of a motorised spillway sluice gate. Opening and closing of the sluice gate is controlled by a contactor driven by the sweeping bridge. The removed grease and floating matter is deposited in a channel arranged across the degritters. A service water installation is in place to carry
the grease in the channel. The collected floating matter is sent by gravity to the grease concentrator, which is housed in the pretreatment building.
Storm tank
At the outlet of the degritters, the excess flow is sent to the existing storm tank, which has a volume of 1,194 m3, from where the stormwater is pumped to the stormwater treatment system.
The storm tank has a safety spillway, which is connected to the general by-pass pipeline.
Pumping of pretreated water
2 pre-treated water pumping stations have been installed. One sends the water to the primary lamella settlers, while the other, arranged at a lower height, sends water to stormwater treatment.
The pumping station that sends pre-treated water to primary settling is designed for a flow of 4,622 m3/h. It is equipped with 5 (4+1 standby) submersible centrifugal pumps with a capacity of 1,200 m3/h at 24 wcm.
All the pumps are fitted with variable speed drives to enable the flow to be regulated in accordance with the level of the water in the well. The system enables automatic rotation of the pumps to ensure that all pumps operate for similar lengths of time.
A hoist is installed to extract the pumps for repair or maintenance and pumps are fitted with a suitable extraction and mounting system for this purpose.
By-pass tratamiento primario
En el canal de entrada a los decantadores primarios se ha instalado un vertedero regulable que permite realizar el by-pass de un tercio del caudal tratado en la decantación primaria. El caudal de by-pass se mide aguas abajo del vertedero mediante un canal Parshall. El ob-jeto de este by-pass es derivar parte del caudal pretratado en tiempo seco directamente al tratamiento biológico sin pasar por la decanta-ción primaria, a fin de aumentar la carga orgánica del biológico, en caso de que se precise.
Tratamiento primario
El tratamiento primario, está diseñado para el caudal máximo en tiempo seco (4692 m3/h) sin uso de reactivos. Se han previsto tres líneas de decantadores de planta cuadrada equipados con lamelas y un sistema de barrido de fondo mediante rasquetas giratorias de puente fijo.
La entrada del agua se realiza por la parte inferior frontal, a una altura tal que se minimiza la afección de la corriente de entrada al manto de fangos depositando en el fondo. Cada decantador, de di-mensiones 11,50 m de ancho por 11,50 m de longitud, está equipado en su interior con lamelas de 1,5 m de altura recta.
Los fangos decantados son arrastrados hacia la poceta central de cada decantador por medio de rasquetas de arrastre central. La purga de fangos se ha diseñado mediante 4 (3+1R) bombas helicoi-dales, de 10,00 m3/h de caudal unitario. Los fangos purgados son conducidos hasta el tamizado de fangos para eliminar sólidos con un tamaño superior a 3 mm.
En la cámara de entrada a los decantadores se ha previsto un ex-tractor de flotantes que permite su envío una cámara de grasas en cada decantador, dónde se ubica una bomba centrífuga sumergida que los envía al espesador/flotador de lodos biológicos.
Tratamiento biológico
El tratamiento biológico se ha proyectado mediante el proceso de fangos activados con eliminación de nutrientes. Está formado por las siguientes instalaciones:
• Tres reactores biológicos compartimentados cada uno en zona anaerobia (facultativa), anóxica y óxica
• Cuatro decantadores secundarios rectangulares con extracción hidráulica del fango
• Recirculación externa de fangos• Recirculación interna de zona óxica a
anóxica y a zona anaerobia• Recirculación interna de zona anóxica a
anaeróbica
Se ha instalado también un sistema de dosificación de cloruro férrico para copreci-pitación del fósforo en los reactores, con el fin de asegurar el contenido de fósforo en el efluente.
Medida de caudal y regulación de caudales a reactores biológicos
En la tubería de alimentación al trata-miento biológico se ha instalado un me-didor electromagnético, que permite co-nocer el caudal total de entrada de agua procedente de la decantación primaria. El reparto entre los tres reactores se realiza
The pre-treated water is pumped to stormwater treatment at a rate of 4,240 m3/h. The pumping station is equipped with 5 (4+1 standby) submersible centrifugal pumps of 1,200 m3/h at 9 wcm, all of which are fitted with frequency converters.
Primary by-pass treatment
The inlet channel to the primary settlers is fitted with an adjustable spillway that enables a third of the treated flow to by-pass the primary settling stage. The by-pass flow is measured downstream of the spillway by means of a Parshall flume. The aim of this by-pass is to redirect part of the pre-treated flow in times of dry weather to biological treatment without prior primary settling, for the purpose of increasing the organic loading rate of biological treatment, should this be necessary.
Primary treatment
Primary treatment is designed for the maximum dry-weather flow (4692 m3/h) without the use of chemicals. Three lines of settlers are installed. These settling tanks have a square floor and are equipped with lamella plates, and a bottom scraping system with rotary scrapers and a fixed bridge.
The water is fed in through the lower front section of the tank at a height that minimises the effect of the inlet flow on the sludge blanket deposited on the bottom. Each settler is 11.50 m wide by 11.50 m long and the tanks are fitted with lamella plates with a straight-up height of 1.5 m.
The settled sludge is sent to the central drain by means of central scrapers. Sludge draining is carried out by means of 4 (3+1 standby) propeller pumps with a unitary capacity of 10.00 m3/h. The drained sludge is sent to the sludge screening system to remove solids of greater than 3.00 mm.
The inlet chamber to the settlers is equipped with a system for the extraction of floating matter. This can then be sent to a grease chamber located in each settling tank. The grease chamber is fitted with a submersible centrifugal pump which sends the biological sludge to the sludge thickener/floatation unit.
Biological treatment
Biological treatment is based on an activated sludge process with nutrient removal. This process is made up of the following elements:
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por vertedero situado a todo lo ancho del reactor, lo que permite una correcta distribución.
Reactores biológicos
El tratamiento biológico se realiza por el procedimiento de fangos activados en media-baja carga, con nitrificación-desnitrificación y absorción biológica de fósforo.
Se ha realizado la rehabiitación de reactor biológico existente, de tres líneas de funcionamiento en paralelo, elevando además su coronación, para conseguir un volumen total de aireación de 17.046,00 m3 (78,0 m de largo, 13,00 m de ancho y 5,8 m de altura de lámina de agua).
Se ha modificado también la configuración interior de cada línea, creando particiones para generar diferentes zonas de trabajo (zona anaeróbica, anóxica y óxica) según el esquema de proceso UCT, que permite reducir la cantidad de nitratos que llegan a la zona anaerobia, mejorando así la absorción biológica de fósforo en el proceso biológico.
El proceso biológico proyectado dispone de una gran flexibilidad, para adaptarse a variaciones de carga estacional, tanto en la actua-lidad como en el futuro. Para ello se ha dispuesto:
• Tres líneas que trabajan en paralelo, que permiten en situaciones de baja carga dejar una línea fuera de servicio
• Trabajar con zona anaeróbica en cabeza de línea para absorción biológica del fósforo
• Convertir la zona anaeróbica en zona anóxica aumentando la ca-pacidad de desnitrificación
• Dosificación de cloruro férrico al final del reactor biológico para pre-cipitación de fósforo
• Posibilidad de aumentar la DQO (rápidamente biodegradable) in-fluente al reactor biológico, facilitando así la absorción biológica del fósforo y la desnitrificación, al operar los espesadores de lodos como fermentadores
La introducción del aire se realiza mediante difusores de membrana de alta eficacia. La recirculación necesaria para asegurar la reducción del contenido de nitratos en el efluente de los reactores biológicos es de 6.900 m3/h, adoptándose para la recirculación de licor mixto a zona anóxica, una motobomba centrífuga sumergible de hélice por reactor biológico de 2.773 m3/h de caudal unitario a 0,56m.c.a. El caudal impul-sado por la bomba se conduce mediante tubería a cabecera de la zona anóxica de cada balsa. Se ha previsto así mismo que dicha recirculación desde la zona oxíca a la zona anóxica se derive a la zona anaeróbica en el caso de que ésta funcione también como zona anóxica.
Cuando el reactor biológico trabaje con las tres zonas previstas, Anaeróbica/Anóxica/Óxica, es preciso realizar una recirculación
• Three compartmentalised bioreactors with anaerobic (facultative), anoxic and oxic zones.
• Four rectangular secondary settlers with hydraulic sludge extraction
• External sludge recirculation• Internal recirculation from the oxic zone to the anoxic zone
and to the anaerobic zone. • Internal recirculation from the anoxic zone to the anaerobic
zone.
A ferric chloride dosing system is also installed for phosphorous co-precipitation in the bioreactors, in order to guarantee that the phosphorous content in the effluent is compliant with legal parameters.
Flow measurement and adjustment of inlet flows to bioreactors
An electromagnetic flowmeter is installed in the inlet pipe to biological treatment to enable the total inlet flow of water from primary settling to be known. Distribution into the 3 reactors is effected by means of a spillway arranged along the entire width of the reactor to ensure uniform distribution.
Bioreactors
Biological treatment is carried out by means of a medium/low loading activated sludge process with nitrification-denitrification and biological absorption of phosphorous.
The existing bioreactor with three lines operating in parallel was refurbished and its height was also increased to give it a total aeration volume of 17,046 m3 (78 m long, 13.00 m wide and a water surface height of 5.8 m).
The internal configuration of each line was also modified with partitions to create different operating zones (anaerobic, anoxic and oxic) in accordance with the UCT process, which enables a reduction in the quantity of nitrates reaching the anaerobic zone, thus enhancing biological absorption of phosphorous in the biological process.
The biological process design has a high degree of flexibility to adapt to seasonal loading variations, both at present and in the future. The following measures were taken for this purpose:
• The three installed lines operate in parallel, which allows one line to remain out of service at times of low loading rates
• An anaerobic zone is arranged at the head of the line for biological absorption of phosphorous
• The anaerobic zone was converted into an anoxic zone, thereby increasing denitrification capacity
• Ferric chloride is dosed at the end of the reactor for phosphorous precipitation
adicional desde la zona anóxica a la zona anaeróbica.Para ello se ha previsto una motobomba centrífuga sumergible de hélice por reactor biológico de 809 m3/h de caudal unitario a 0,51m.c.a.
El mantenimiento de los sólidos en suspensión y la mezcla com-pleta de las recirculaciones con el efluente, está garantizado con la instalación de agitadores. Los vaciados de los reactores biológicos, se efectúan mediante una conducción a cabecera de planta.
Suministro y distribución de aire
El suministro de aire se realiza mediante 4(3+1R) turbocompresores, con un caudal unitario máximo de 5.200 Nm3/h a 6,7m.c.a., alber-gados todos ellos en un edificio independiente e insonorizado, si-tuado junto los Reactores Biológicos.
En cada reactor biológico se ha previsto instalar en las zonas óxi-cas tres zonas diferenciadas de difusores de membrana de alta efi-cacia para aporte de aire. El número de difusores total previsto es 2.418,806 ud. por reactor.
Con la finalidad de optimizar el aporte de aire al sistema biológico de la EDAR se ha implementado un sistema inteligente de control del aporte de aire que gobierna el conjunto de elementos relacio-nados con la producción de aire y su distribución en cada una de las zonas del reactor, optimizando así el consumo eléctrico derivado del suministro de aire a los reactores biológicos.
Coprecipitación química del fósforo
Para aquellas situaciones en que la absorción biológica de fósforo no permita cumplir la calidad exigida en el efluente (1ppm Pt para P50), se ha previsto una instalación de dosificación de cloruro férri-co, que permitirá la coprecipitación del fósforo en el propio reactor biológico. Para ello se dosifica cloruro férrico en la salida de los reac-tores biológicos produciéndose, junto a la recirculación de fangos, una buena mezcla antes de entrar a los decantadores secundarios.
Decantación secundaria
El proceso biológico se completa con la instalación de cuatro (4) líneas de decantación secundaria. Se trata de clarificadores de alta eficiencia rectangulares, de alimentación periférica y recogida de lodos por succión hidráulica de 36,00 m de longitud, 12,00 m de an-cho y 4,50 m de altura recta útil, proporcionando un volumen total unitario de 1.944 m3 y una superficie unitaria de 432 m3.
Estos decantadores pueden trabajar con cargas hidráulicas y de sólidos más elevadas que las que se pueden obtener con un cla-rificador convencional, lo que ha permitido minimizar el espacio ocupado por el proceso.
Bombeo de recirculación externa de fangos
Para mantener la concentración de diseño en el reactor biológico, se realiza una recirculación de fangos desde el decantador secun-dario al reactor biológico. En este caso se dispone de una capacidad
• There is the possibility of increasing (rapidly biodegradable) COD entering the bioreactor, thus facilitating the biological absorption of phosphorous and denitrification, with the sludge thickeners acting as fermentors.
Aeration is carried out by means of highly efficient membrane diffusers. The recirculation rate needed to ensure a reduction of nitrate concentration in the bioreactor effluent is 6,900 m3/h. The mixed liquor is recirculated to the anoxic zone by means of submersible propellor pumps (one per bioreactor), each with a flow rate of 2,773 m3/h at 0.56 wcm. The flow is sent by the pump through a pipe to the head of the anoxic zone of each pond. The recirculated flow from the oxic zone to the anoxic zone can be redirected to the anaerobic zone in situations where the latter is also functioning as an anoxic zone.
When the bioreactor is working with the three Anaerobic/Anoxic/Oxic zones, additional recirculation must be carried out from the anoxic zone to the anaerobic zone. A motorised submersible propeller pump with a flow rate of 809 m3/h at 0.51 wcm is installed in each reactor for this purpose.
Maintaining solids in suspension and ensuring the complete mixture of recirculated sludge in the effluent is achieved through the implementation of agitators. Emptying of the reactors is effected by means of a pipeline to the plant headworks.
Air supply and distribution
Air is supplied by means of 4(3+1 standby) turbocompressors, with a maximum unitary flow of 5,200 Nm3/h at 6.7 wcm. These units are housed in a separate, soundproof building located alongside the bioreactors.
In the oxic zones of each bioreactor, three differentiated zones of high-performance membrane diffusers are installed to supply air. A total of 2,418.806 diffusers are installed in each reactor
An intelligent air supply control system is installed to optimise the supply of air to the biological system at the plant. This system controls all the elements associated with air production and
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Meita presente en la ampliación de la EDAR Segovia | Meita participates in extension to Segovia WWTP
Meita S.A.U. en la ampliación de la EDAR Segovia ha desarrollado la ingeniería eléctrica y de control para llevar a campo los cumplimien-tos reglamentarios así como la ejecución de la infraestructura eléc-trica necesaria de baja y alta tensión interior para dar suministro a la potencia instalada en receptores. Meita S.A.U. ha desarrollado, diseñado y ejecutado las instalaciones eléctricas de baja tensión y ampliación del centro de transformación existente, construcción y montaje de todos los centros de control de motores (CCM´s) y panel general de distribución (PGD), cableados, comunicaciones indus-triales y asesoramiento técnico, consistiendo su aportación en el montaje de toda la instalación eléctrica de campo, proyectando e instalando los diferentes CCM´s y PGD, el ruteado de canalizacio-nes eléctricas, montaje y conexionado de los conductores de baja tensión, sistemas de protección eléctrica a tierra, montaje de los sis-temas de mandos locales y alumbrados. Igualmente ha diseñado y desarrollado la ingeniería de automatización realizando el estudio de la arquitectura de control y montaje de los sistemas de automa-tización, instrumentación y comunicaciones industriales para el funcionamiento en automático y visualización de parámetros físi-cos de la planta.
Meita S.A.U. ha realizado los cálculos eléctricos (secciones, alumbra-dos, intensidades de cortocircuito, etc.) y documentos de proyectos como memorias, pliegos y planos, y documentación técnica necesa-ria para la tramitación ante los organismos oficiales de la instalación eléctrica de baja y alta tensión ejecutada. Como puntos críticos en el desarrollo de la ingeniería proyectada y ejecutada están los trabajos finales realizados por Meita S.A.U., siendo estos los ajustes, la cali-bración, la programación de todo el sistema de control y pruebas de puesta en marcha eléctrica de los equipos de campo tanto en manual como en automático, así como la comprobación de los valores eléctri-cos de las instalaciones, los cuales aportan las garantías necesarias del trabajo realizado. Una parte importante de la ejecución ha sido realizar la ampliación de la EDAR con la parte antigua en servicio, e ir sustituyendo el funcionamiento de receptores nuevos por los exis-tentes, sin realizar paradas del proceso de depuración.
Meita S.A.U. participated in the extension to the Segovia WWTP by carrying out the electrical and control engineering required to ensure compliance with current legislation. The company also installed the internal low and high voltage electrical infrastructure needed to meet the requirements of the plant. Meita S.A.U. developed, designed and executed the low voltage electrical installations as well as the extension to the existing transformation centre. The company also carried out the construction and assembly of all motor control centers (MCC), as well as the installation of the general distribution panel, wiring, and industrial communications systems. In addition, MEITA S.A.U. provided technical advisory services and was responsible for all electricity installations in the field as well as designing and installing the different MCCs and electric panels. The company was responsible for the routing of electricity conduits, assembly and connection of low voltage cables, earthing systems, and the assembly of local control and lighting systems. Meita S.A.U. also designed and developed the automation engineering. It carried out the control architecture study and installed automation, instrumentation and industrial communications systems to enable automatic plant operation and the display of physical plant parameters.
Meita S.A.U. carried out the electrical calculations (sections, lighting, short-circuit current density, etc.) and prepared project documentations, including reports, papers, plans and the technical documents required for official procedures associated with the low and high-voltage electrical installations. A critical element of the engineering work carried out included adjustments, calibration, global control system programming, and commissioning tests on all field equipment in manual and automatic modes. The company was also responsible for the verification of electrical values to provide the necessary guarantees associated with the work carried out. A major challenge in terms of executing the project was the need to carry out the extension work with the old part of the plant still in operation, and to substitute the existing receptors with new units without interrupting the water treatment processes.
de recirculación del 150% sobre el caudal medio de entrada medio de entrada con una concentración de sólidos en suspensión del 0,75 % en la purga de fangos.
Los lodos extraídos de los cuatro decantadores, pasan por gravedad a un depósito dónde se ubican las bombas de recirculación y purga de fangos en exceso. Se ha previsto instalar cuatro bombas centrí-fugas sumergidas de 700 m3/h, equipadas cada una de ellas con variador de frecuencia.
El control del caudal de recirculación se realiza mediante acciona-miento de los vertederos situados en cada decantador al final del canal de recogida de lodos. La apertura de estos vertederos será proporcional al caudal de entrada al reactor biológico.
Se ha previsto la posibilidad de llevar esta recirculación a la entrada de las zonas anaerobias o a la entrada de las zonas anóxicas, en función de cómo trabaje el proceso biológico.Depósito de agua tratada
El agua efluente de los decantadores secundarios se almacena en un depósito para su posterior uso en la red de agua de servicios. El depósito tiene una superficie 37,7 m2 y 2,55 m de altura útil, resul-tando un volumen de 96 m3.
Tratamiento de tormentas
El exceso de caudal de entrada a la EDAR que no se envía a decanta-ción primaria para su posterior tratamiento en el proceso biológico, se somete a un tratamiento de tormentas que consiste en dos líneas de decantación lamelar con adición de reactivos y recirculación de lo-dos. Dicho tratamiento incluye una cámara de mezcla, una cámara de floculación, un proceso de decantación lamelar con recirculación de lodos y un sistema de dosificación y almacenamiento de reactivos. Se han diseñado dos unidades trabajando en paralelo y con una capaci-dad global de tratamiento de 4.240 m3/h.
El tratamiento del agua de lluvia se sitúa en la plataforma inferior de la EDAR, junto al pretratamiento. De esta forma se evita bom-bear el agua de lluvia a la zona de los decantadores primarios, de altura aproximada 22 m, lo que introduce una importante mejora en la eficacia energética de la instalación.
Incorpora dos cámaras de mezcla rápida en donde se adicionará cloruro férrico, de 2,5 x 2,5 x 6,2 m, resultando un volumen total de 80 m3 que asegura un tiempo de retención de 1,13 minutos a caudal máximo en lluvias. Cada una de ellas tiene un agitador para mezcla rápida de 3 kW.
Incorpora también de dos cámaras de floculación en donde se adi-cionará polielectrolitoaniónico como floculante. El volumen total de floculación es de 507 m3, que asegura un tiempo de contacto de 7,19 minutos para el caudal máximo en lluvias. Se dispone en cada una ellas una turbina de palas de 7,5 kW de potencia, situada dentro de una campana de recirculación.
Se han instalado a continuación dos decantadores de planta cuadrada equipados con lamelas y un sistema de barrido de fondo mediante ras-quetas giratorias de puente fijo. La entrada del agua se realiza por la par-te inferior frontal, a una altura tal que se minimiza la afección de la corrien-te de entrada al manto de fangos de-positando en el fondo.
Cada decantador, de dimensiones
distribution in each of the reactor zones, thus optimising electricity consumption associated with the supply of air to the bioreactors.
Chemical coprecipitation of phosphorous
In the event that biological absorption of phosphorous is insufficient to enable compliance with effluent quality standards (1 ppm Pt for P50), a ferric chloride dosing system is installed to enable co-precipitation of phosphorous in the bioreactor itself. For this purpose, ferric chloride is dosed at the outlet of the bioreactors. Along with sludge recirculation, this results in good mixing of the mixed liquor prior to secondary settling.
Secondary settling
The biological process is completed by 4 secondary settling lines comprising high-performance rectangular clarifiers featuring peripheral feed in and sludge collection by hydraulic suctioning. The clarifiers are 36.00 m long, 12.00 m wide and they have a straight-up operating height of 4.50 m for a total unitary volume of 1,944 m3 and a unitary surface area of 432 m3.
These settlers can work with higher hydraulic and solids loading rates than a conventional clarifier, enabling the footprint of the secondary settling process to be minimised.
External sludge recirculation pumping
In order to maintain the design concentration in the bioreactor, sludge is recirculated from the secondary settling tank to the bioreactor. In this case, the recirculation capacity is 150% of the average inlet flow with a 0.75% concentration of suspended solids in the evacuated sludge.
The sludge extracted from the four settling tanks is sent by gravity to a tank in which the sludge recirculation and excess sludge evacuation pumps are housed. The four submersible centrifugal pumps are fitted with frequency converters and have a capacity of 700 m3/h.
The recirculation flow is controlled by means of the spillways located in each settling tank at the end of the sludge collection channel. The spillway valves are opened in accordance with and in proportion to the inlet flow to the bioreactor.
This recirculated flow can be sent to the inlet of the anaerobic zones or the inlet of the anoxic zones depending on the mode in which the biological process is operating.
Treated water tank
The water leaving the secondary settlers is stored in a tank for subsequent use in the service water network. This tank has a surface area of 37.7 m2 and a working height of 2.55 m, giving a volume of 96 m3.
Stormwater treatment
The excess inlet flow to the WWTP that is not sent to primary settling for subsequent biological treatment undergoes stormwater treatment. This treatment consists of two lamella settling lines with chemical dosing and sludge recirculation. The treatment equipment includes a mixing chamber, a flocculation chamber, a lamella settling
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10,5 m de ancho por 10,5 m de longitud, está equipado en todo su interior con lamelas de 1,5 m de altura.Los fangos decantados son arrastrados hacia la poceta central de cada decantador por medio de rasquetas de arrastre central. .La purga de fangos se ha diseñado mediante 3 (2+1R) bombas helicoidales, de 5,00 m /h. Los fangos purgados son conducidos hasta el tamizado de fangos.
A fin de trabajar en la cámara de floculación con una mayor con-centración de lodos, que favorezca la decantación, se realiza la recir-culación de parte de los lodos recogidos en la zona de espesamien-to del decantador de lamelas a la campana situada en la cámara de floculación. Esta recirculación se realiza mediante 3 (2+1R) bombas centrífugas horizontalesde caudal unitario 150 m3/h a 6 m.c.a. Es-tas bombas están equipadas con variador de frecuencia que permi-te controlar el caudal recirculado.
Se ha previsto la posible utilización del tratamiento de tormentas, como tratamiento adicional al biológico cuando un empeoramien-to de las características de decantación de la biomasa precise del tratamiento de tormentas para mejorar la calidad del efluente. Este sistema añade, por tanto, fiabilidad a la planta proyectada.
LÍNEA DE LODOS Y RECUPERACIÓN DE ENERGÍA
Espesamiento de fangos primarios y de tormentas
Se ha instalado un sistema de tamizado para retener los sólidos que pudieran afectar al proceso posterior de digestión anaerobia. La instalación está formada por 3 (2+1R) tamices rotativos de 3 mm de paso, con un caudal unitario de 22,5 m3/h, es decir una capacidad horaria total de 45 m3/h.
Toro Equipment ha suministrado tres tamices rotativos TR 40/50, marca Defender® para el tratamiento de fango primario. Los tami-ces incorporan cuadro eléctrico y han sido fabricados en AISI 316.
Los residuos extraídos por los tamices se vierten sobre un tornillo transportador- compactador, que descarga a contenedor.
En el edificio de tamizado y espesamiento dispone de un depósi-to, situado en la planta sótano, bajo los equipos de tamizado de fangos, de esta forma la descarga de fangos tamizados se realiza directamente al depósito de regulación.
Los fangos tamizados son purgados del depósito a través de con-ducciones que conectan con las aspiraciones de los grupos moto-bomba para elevación a los espesadores. Mediante esta aspiración directa se reducen los problemas de atascamiento en estas con-ducciones.
Para el espesamiento de los fangos primarios se proyecta la instala-ción de dos espesadores. La concentración de fangos se realiza por gravedad, favorecida por la fuerte pendiente del fondo del aparato y por el arrastre de las rasquetas de fondo del mecanismo espesa-dor. Los fangos espesados son purgados desde el fondo del aparato,
process with sludge recirculation and a chemical dosing and storage system. The two lines operate in parallel and have a total treatment capacity of 4,240 m3/h.
The stormwater treatment facility is located on the lower platform of the WWTP, alongside pretreatment. This avoids the need to pump the stormwater up a height of 22 m to the primary settling area, which makes a significant contribution to energy efficiency at the plant. The stormwater facility features two rapid mixing chambers where ferric chloride is dosed. These 2.5 x 2.5 x 6.2 m chambers have a total volume of 80 m3, ensuring a retention time of 1.13 minutes at maximum flow in times of heavy rain. Each chamber is fitted with a 3 kW agitator for rapid mixing.
The facility also has two flocculation chambers, where anionic polyelectrolyte is dosed as a flocculant. The total flocculation chamber volume is 507 m3, which ensures a contact time of 7.19 minutes for the maximum flow at times of heavy rainfall. Each flocculation chamber is fitted with a 7.5 kW blade turbine situated inside a recirculation hood.
The flocculation stage is followed by two settling tanks with square floors and these tanks are fitted with lamella plates and a bottom scraping system with rotary scrapers and a fixed bridge. The water is fed in through the lower front section of the tank at a height that minimises the effect of the inlet flow on the sludge blanket deposited on the bottom. Each settler is 10.50 m wide by 10.50 m long and the entire inside of the tanks are fitted with lamella plates with a height of 1.5 m.
The settled sludge is sent to the central drain by means of central scrapers. Sludge draining is carried out by means of 3 (2+1 standby) propeller pumps with a unitary capacity of 5.00 m3/h. The drained sludge is sent to the sludge screening system.
To enable the flocculation chamber to work with greater sludge concentrations, which facilitates settling, part of the sludge collected in the thickening area of the lamella clarifier is recirculated to the hood arranged in the flocculation chamber. This recirculation is carried out with 3 (2+1 standby) horizontal centrifugal pumps with a unitary flow of 150 m3/h at 6 wcm. These pumps are fitted with variable speed drives to facilitate control of the recirculated flow.
There is also the possibility of using stormwater treatment in addition to biological treatment in situations where poorer biomass decantation makes this necessary in order to improve effluent quality. The stormwater treatment system, therefore, makes the plant more reliable.
SLUDGE LINE AND ENERGY RECOVERY
Thickening of primary sludge and sludge from stormwater treatment
A screening system was installed to remove solids that might affect the subsequent anaerobic digestion process. This system is
mientras que el caudal sobrante es recogi-do en su parte superior para su reincorpo-ración a cabecera de planta.
Se instalan dos espesadores de hormigón con cubierta de PRFV para favorecer su desodorización. Los espesadores de grave-dad tiene un diámetro de 9 m con una al-tura recta útil de 4,8 m y una altura cónica de 0,54 m, lo que proporciona un volumen útil unitario de 316,81 m3 y una superficie unitaria de 63,62 m3.
El diseño previsto permite que ambos espesadores trabajen también como fer-mentadores. Para ello se precisa una edad celular de 4 días (a 12ºC). El parámetro de control de esta edad celular, y por tanto, de la fermentación será la altura del manto de fangos en el espesador. En este caso los retornos se envían directamente al tratamiento biológico, para in-crementar así la cantidad de DQO rápidamente biodegradable en el proceso, y mejorar la eliminación biológica de nutrientes.
Espesamiento de fangos biológicos en exceso
Para el espesamiento de los fangos biológicos se ha proyectado un espesador por flotación con un diámetro de 13 m , una altura recta útil de 3 m y una altura cónica de 0,78 m, lo que proporciona un volu-men útil unitario de 432,71 m3 y una superficie unitaria de 132,73 m3.
Los fangos biológicos son mezclados con un caudal de agua presu-rizada y saturada de aire. Este caudal combinado entra en el tanque de flotación a baja velocidad a través de una conducción de mez-cla que desemboca en un cilindro metálico central. Las minúsculas burbujas de aire se adhieren a las partículas, originando la ascen-sión de éstas a la superficie. El mecanismo de barrido superficial arrastrará los flotantes hacia una caja colectora. Este mecanismo de barrido está accionado por un motorreductor soportado sobre una plataforma metálica diametral, que acciona igualmente el sis-tema de barrido de fondo mediante rasquetas.
El líquido clarificado pasa debajo de una pantalla deflectora reco-giéndose en un canal periférico de descarga, para su reincorpora-ción al tratamiento de sobrenadantes. El caudal presurizado y sa-turado de aire pasa a través de un tanque de retención donde se mezcla una solución óptima del aire en el agua.
Los fangos espesados en una concentración de 40 Kg/m , son retira-dos en continuo de la superficie, recogiéndose en una cámara radial, de donde se conducen a la cámara de mezcla. Periódicamente los fangos que pudieran depositarse en el fondo de aparato, son extraí-dos mediante una conducción equipada con válvula de aislamiento.
Mezcla de fangos espesados
En el edificio de tamizado y espesamiento se ha dispuesto una cámara de mezcla situada en la planta sótano, a la que llegarán los fangos pro-cedentes de los espesadores de gravedad y flotación. La cámara tiene 3,50 m de longitud por 4,6 m de ancho y una altura útil de 3,00 m dan-do un volumen de 48,3 m3. Para asegurar la agitación se ha instalado un agitador sumergible de 1,5 kW.
Bombeo de fangos mezclados a digestión
Los fangos son purgados directamente de las cámaras de aspira-ción a través de conducciones que conectan con las aspiraciones de los grupos motobomba para alimentar al digestor primario, lo
made up of 3 (2+1 standby) rotary screens with a mesh size of 3 mm and a unitary flow rate of 22.5 m3/h, resulting in a total capacity of 45 m3/h.
Toro Equipment supplied three Defender® TR 40/50 rotary screens for primary sludge treatment. The screens incorporate an electrical panel and are made of AISI 316 grade stainless steel.
The residues extracted from the screens are deposited onto a screw conveyor/compactor, which unloads into a container.
The screening and thickening building is fitted with a tank located in the basement under the sludge screening units, enabling the screened sludge to be unloaded directly into the regulating tank.
The screened sludge is drained from the tank by means of pipes connected to the intake manifolds of the motorised pumps, which lift the sludge to the thickeners. This direct suctioning reduces the risk of clogging in the pipes.
Two thickeners are installed for primary sludge thickening. Sludge concentration is carried out by gravity, which is facilitated by the steeply inclined bottom of the thickener and by the bottom scrapers installed in the unit. The thickened sludge is drained from the bottom of the unit, while the excess flow is collected at the top of the unit and sent back to the headworks.
Two concrete thickeners with GRP covers are installed to facilitate odour control. The gravity thickeners have a diameter of 9.00 m, a straight-up operating height of 4.8 m and a conical height of 0.54 m, which provides a unitary operating volume of 316.81 m3 and a unitary surface area of 63.62 m3.
The design also enables both thickeners to operate as fermentors. For this purpose, a cell residence time of 4 days (at 12ºC) is required. The control parameter for this cell residence time (and consequently for fermentation) is the height of the sludge blanket in the thickener. In this case, the returned sludge is sent directly to biological treatment in order to increase the quantity of COD that can be rapidly biodegraded in the process and improve biological nutrient removal.
Thickening of excess biological sludge
A flotation thickener is installed for biological sludge thickening. This unit has a diameter of 13.00 m, a straight-up operating height of 3.00 m and a conical height of 0.78 m, which provides a unitary operating volume of 432.71 m3 and a unitary surface area of 132.73 m3.
The biological sludge is mixed with a pressurised, air-saturated flow of water. This combined flow enters the floatation tank at a low speed through a pipe that discharges into a central metal cylinder. The tiny bubbles of air adhere to the particles causing them to ascend to the surface. The surface sweeping system drags the floating matter towards a collection box. This sweeping mechanism is driven by a reduction gear mounted on a metal platform. The reduction gear also drives the bottom scraping system.
The clarified liquid passes under a deflection bell and is collected in a peripheral discharge channel before re-entering the supernatant treatment process. The pressurised, air-saturated
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que reduce problemas de atascamiento en conducciones.
La instalación para la impulsión de fangos al digestor se compone de 2 (1+1R) bombas de tornillo helicoidal, con un caudal unita-rio de 15 m3/h a 20 m.c.a. El funcionamiento de las bombas está comandado por dos in-terruptores de nivel situados en la cámara de aspiración.
Estas bombas están equipadas con varia-dores de frecuencia para control del caudal de alimentación al digestor. En la tubería de impulsión al digestor se instala un me-didor de canal del tipo electromagnético.
Digestión anaerobia
La digestión proyectada se realiza en una etapa mediante un digestor con sistema de operación de alta carga, con calentamien-to exterior, red de gas y agitación. Las instalaciones auxiliares del proceso de digestión están albergadas en el edificio de calefacción de fangos.
Los fangos espesados y mezclados, pasan al digestor primario de 19 m de diámetro y 14,70 m de altura cilíndrica útil, siendo el volumen unitario de 4.303 m3. El digestor dispone de una cúpula troncocónica.
La extracción de fangos del digestor se realiza a través de un juego de válvulas con cuya maniobra se consigue que el fango salga a la conducción de vaciado o a la arqueta situada en la parte supe-rior del digestor primario, desde donde son conducidas al depósito tampón. Como medida de seguridad se dispone un rebose adicio-nal, en tubería independiente, con sello hidráulico, que descarga en la misma arqueta.
Se ha realizado el calorifugado e impermeabilización del digestor para evitar fugas de gas.
La homogeneización de los fangos en el digestor primario se reali-za mediante agitación con agitador vertical tipo SCABA. Se instala un agitador con una potencia unitaria de 2 kW.
Para el calentamiento de los fangos se utiliza una caldera de agua caliente que funciona con el biogás producido en el propio diges-tor, y que mantiene una temperatura en el mismo de 35ºC, por ser la idónea para la acción de las bacterias y microorganismos que intervienen en el proceso.
El gas producido en la digestión es almacenado a baja presión para su utilización en el proceso de calefacción de los fangos de diges-tión y para alimentación al sistema de generación de energía, pre-viéndose igualmente un circuito en by-pass para quemar el gas en exceso.
El almacenamiento de gas metano a baja presión se realizará en un gasómetro de doble membrana presurizada de 1.000 m3 siendo la presión de servicio de 250 m.m.c.a. Se proyecta así mismo una instalación de quemado del gas en exceso en una antorcha de 400 Nm3/h provista de llama piloto y dispositivo antirretorno a llamas y equipada con válvula antiexplosión.
El biogás procedente de la digestión siempre contiene vapor de agua en un estado saturado. El uso de un sistema de deshumi-dificación de gas puede prolongar considerablemente la vida de
flow is sent through a retention tank, where an optimum solution of air is mixed with the water.
The thickened sludge, with a concentration of 40 Kg/m3, is continuously taken from the surface and collected in a radial chamber, from where it is sent to the mixing chamber. The sludge that may have accumulated on the bottom of the unit is periodically extracted by means of a pipe fitted with an isolation valve.
Mixing of thickened sludge
The sludge screening and thickening building houses a mixing chamber in the basement and the sludge from the gravity and floatation thickeners is sent to this chamber. The mixing chamber is
3.50 m long, 4.6 m wide and it has an operating height of 3.00 m for a volume of 48.3 m3. It is fitted with a 1.5 kW agitator to ensure optimal mixing.
Pumping of mixed sludge to digestion
The sludge is drained directly from the suction chambers through pipes that connect with the intake manifolds of the motor pumps that feed the primary digester. This arrangement reduces the liklihood of clogging in the pipes.
The pumping station that feeds sludge to the digesters is fitted with 2 (1+1 standby) progressive cavity pumps, each with a flow rate of 15 m3/h at 20 wcm. Pump operation is controlled by two level switches in the suction chamber.
These pumps are fitted with variable frequency drives to control the feed flow to the digester. The inlet pipe to the digester is fitted with an electromagnetic flowmeter.
Anerobic digestion
Anaerobic digestion is carried out in a digester operating at a high-loading rate, with external heating, gas network and mixing. The auxiliary equipment for the digestion process is housed in the sludge heating building.
The thickened, mixed sludge is sent to the primary digester, which has a diameter of 19.00 m and a cylindrical working height of 14.70 m, for a unitary volume of 4,303 m3. The digester has a tapered conical dome.
Sludge extraction from the digester is carried out by means of a set of valves. Adjustment of these valves enables the sludge to exit to the drainage pipe or to the chamber located at the top of the primary digester, from where it is sent to the buffer tank. An additional overflow system with an independent, hydraulically sealed pipe is installed as a safety measure. This pipe discharges into the same chamber. The digester is lagged and waterproofed in order to prevent gas leaks.
Sludge homogenisation in the primary digester is carried out by means of a SCABA type vertical agitator with a power output of 2.00 kW. Sludge heating is carried out by means of a hot water boiler fired by the biogas produced in the digester itself. This keeps the temperature in the digester at 35ºC, which
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servicio de los motores y reducir notablemente los costes de man-tenimiento. Se ha instalado con ese fin un enfriador de gas, con ca-pacidad para tratar un caudal unitario de 250 m3/h.
Los fangos extraídos del digestor pasan a un depósito tampón de 10,00 m de diámetro, con una altura cilíndrica útil de 5,60 m, que proporciona un volumen unitario de 440 m3,donde se almacenan hasta su posterior deshidratación.
Deshidratación de fangos
Un grupo de bombeo compuesto de 3 (2+1R) bombas de tornillo helicoidal, con un caudal unitario variable entre 7,5 y 15 m3/h y una presión de 15 m.c.a, envía los fangos a deshidratación. Estas bom-bas irán equipadas con variador de velocidad para ajustar el caudal con el equipo de deshidratación. En la tubería de impulsión a cada centrífuga se instala un medidor de caudal electromagnético.
Se han instalado 2 centrífugas de corriente directa, con una capa-cidad para tratar un caudal unitario de 15 m3/h. Se espera obtener una concentración de fangos a la salida superior al 22 %.Las insta-laciones de deshidratación se han proyectado para las cargas de fangos que se producen en la estación depuradora con capacidad para su tratamiento en un período de operación de seis días a la semana en la situación de P90 Futura, y de cinco días en el resto de situaciones, durante menos de catorce horas al día.
En cada descarga de las centrifugadoras se dispone una bomba de tornillo helicoidal, especial para fangos deshidratados, de 4,5 m3/h de caudal unitario, que impulsan el fango deshidratado a los silos de almacenamiento.
Para acondicionamiento químico se utiliza polielectrolito catiónico. La dosificación se realiza mediante 3 (2+1R) bombas dosificadoras de tornillo helicoidal, con un caudal unitario variable entre 400 y 950 l/h.
Para el almacenamiento de los fangos se instalan dos silos de 70 m3, lo que proporciona un tiempo de retención de fangos deshidra-tados superior a 2,5 días, para su posterior transporte.
Cogeneración de energía
Se ha instalado un motogenerador para producir energía eléctrica a partir del biogás producido en digestión, con sistema de recupe-ración de calor para el circuito de calefacción de fangos.
Para el dimensionamiento del equipo de generación, se parte del biogás producido, estimado en 3.048 Nm3/d y en el poder calorífico del biogás, estimado en 5.000 Kcal/m3.El grupo de motogeneración instalado producirá 304 kWeal 100% de carga
El calor del agua de refrigeración del circuito principal se recupera mediante un intercambiador agua-agua por motor, situado próxi-mo a los motores.El circuito de refrigeración del nuevo motor (in-
is ideal for the bacteria and microorganisms that intervene in the process.
The gas produced in digestion is stored at low pressure for use in the sludge heating process and to feed the energy generation system. A by-pass circuit is installed to enable excess gas to be burned off.
The methane gas is stored at low pressure in a pressurised double membrane gas holder with a capacity of 1,000 m3. The service pressure is 250 mm wc. The system for the burning off of excess gas consists of an explosion-proof flare of 400 Nm3/h featuring a pilot flame and a non-return valve.
The biogas from digestion always contains water vapour in a saturated state. The use of a gas dehumidification system can considerably extend the service lives of generator engines and significantly reduce maintenance costs. A gas cooler with the capacity to treat a flow of 250 m3/h is installed for this purpose.
The sludge extracted from the digesters is sent to a buffer tank with a diameter of 10.00 m and a cylindrical operating height of 5.60 m, which gives a volume of 440 m3. The sludge is stored in this tank until it is sent to dewatering.
Sludge dewatering
3 (2+1 standby) progressive cavity pumps with variable flow rates of between 7.5 and 15 m3/h at a pressure of 15 wcm send the sludge to dewatering. These pumps are fitted with variable speed drives to control the flow to the dewatering equipment. An electromagnetic flowmeter is installed in the inlet pipes of each centrifuge.
Two direct current centrifuges, each with the capacity to treat a flow of 15 m3/h, are installed. Sludge concentration at the outlet of the centrifuges is estimated at over 22%. The dewatering facilities are designed to be capable of treating the volume of sludge produced at the WWTP, implementing a 6-day operating schedule in a P90 Future scenario and a 5-day schedule in all other situations, with the dewatering process in operation for less than 14 hours per day.
The unloading of each of the centrifuges is carried out by means of a progressive cavity pump with a flow rate of 4.5 m3/h. These pumps are specially designed for dewatered sludge, which is sent to the storage silos.
Cationic polyelectrolyte is dosed for the chemical conditioning of sludge. Dosing is carried out with 3 (2+1 standby) progressive cavity dosing pumps with a variable unitary flow rate of between 400 y 950 l/h.
Two 70 m3 silos are installed for sludge storage, which enables a dewatered sludge retention time of over 2.5 days, after which the sludge is transported from the plant.
cluyendo circuito principal y auxiliar) entrega el agua a 90 ºC y la recibe a 73,5 ºC, para un caudal de hasta 17 m3/h. En cuanto a los gases de escape, se recupera el calor mediante un intercambiador tubular, con una potencia calorífica unitaria de 207 kW.
Para eliminar el azufre del biogás (< 800 p.p.m.) se aplicará cloruro férrico (Cl3 Fe2) a los fangos espesados antes de la alimentación a digestores de manera tal que no produzca corrosiones ni en los motogeneradores ni en la caldera de recuperación de gases de es-cape. Buposa ha suministrado dos depósitos de 12m3 para Cloruro Ferrico de diámetro de 2.500 mm con nivel de poleas y contacto-res y un depósito de 8m3 de capacidad para lixiviados de diámetro 2.000 mm también con nivel de poleas y contactores.
Para garantizar la disipación del 100% del calor producido en los sis-temas de refrigeración de los motores, se instala un aerorefrigerador en el circuito principal del motor aislado mediante válvula de tres vías actuada en función de la temperatura de retorno del motor.
En el caso de que el intercambiador de recuperación del calor no consiguiera enfriar suficientemente el agua de entrada al circuito de refrigeración del motor, una sonda de temperatura situada en el retorno del agua de los intercambiadores de refrigeración del circuito principal del motogenerador, conduciría el agua de retor-no para refrigeración del circuito principal del motor a través del aerorefrigerador auxiliar.
Honeywell Analytics ha suministrado a la EDAR Segovia -vía uno de nuestros distribuidores, la empresa Iberfluid- un sistema de detec-ción de gases tóxicos e inflamables destinado a proteger las zonas de Pretratamiento, Deshidratación de Fangos, Sala de Calderas y Motogeneración.
Control y tratamiento de olores
Se ha previsto el confinamiento de todas las unidades de proceso, con extracciones localizadas independientes, así como renovaciones del aire interior de todos los edificios.Los gases aspirados son conducidos y des-odorizados en dos sistemas de lavado químico y se emiten al exterior a través de dos chimeneas.
Existen dos líneas de desodorización, una corresponde al edificio de pretra-tamiento, desarenadores y tanque de tormentas y otra, a la decantación pri-maria, edificios de tratamiento de lodos (espesamiento y deshidratación), espe-sadores por gravedad, espesador por flotación, depósito tampón y silos.
Cogeneration of energy
An engine generator is installed to produce electricity from the biogas obtained in the digestion process. It features a heat recovery system for the sludge heating circuit.
The sizing of the generating equipment is based on the quantity of biogas produced (estimated at 3,048 Nm3/d) and the calorific value of the biogas (estimated at 5,000 Kcal/m3). The genset installed has the capacity to produce 304 kWe at 100% load.
The heat from the water in the main cooling circuit is recovered by means of a water-water heat exchanger. One heat exchanger is installed per engine. The cooling circuit of the new engine (including the main and auxiliary circuit) delivers the water at 90 ºC and receives it at 73.5 ºC, for a flow of up to 17 m3/h. Exhaust gas is recovered by means of a tube bundle heat exchanger with a heat output of 207 kW.
To remove sulphur from the biogas (< 800 ppm), the thickened sludge is dosed with ferric chloride (Cl3 Fe2) before being fed into the digesters. This prevents corrosion in the engine generators and the exhaust gas recovery boiler.
Buposa supplied two 12 m3 Ferric chloride tanks with pulley system level indicators and switches. The company also supplied an 8 m3 leachate tank with a diameter of 2,000 mm, which is also fitted with a pulley system level indicator and switches
In order to ensure 100% dissipation of the heat produced in the engine cooling systems, a dry cooler is installed in the main circuit of the engine and isolated by means of a three-way valve actuated in accordance with the return temperature of the engine.
In the event that the heat exchanger cannot cool the water entering the engine cooling circuit sufficiently, a temperature sensor in the return water from the heat exchangers of the main cooling circuit of the engine generator sends the return water for cooling of the main circuit of the engine through an auxiliary dry cooler.
Honeywell Analytics, through its distributor Iberfluid, supplied the Segovia WWTP with a toxic and inflammable gas detection system to protect the pretreatment and sludge dewatering areas, as well as the boiler and generator rooms.
Odour control and treatment
All process units are enclosed, with separate local extractors and regular air changes are carried out inside all buildings. The gases extracted are sent to two chemical scrubber systems for
odour removal prior to being released through two flues.
Two odour control lines are installed, one for the pretreatment building, degritters and storm tanks, and the other for primary settling, sludge treatment buildings (thickening and dewatering), gravity thickeners, flotation thickeners, buffer tanks and silos.
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