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Las membranas del sistema de biorreactor de membrana ZeeWeed* para aguas residuales ofrecen mayor longevidad y capacidad a la ciudad de Duvall

Duval city

 

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Desafío

Duvall es una ciudad pequeña del estado de Washington, cuya infraestructura para el tratamiento de aguas residuales ya había alcanzado su capacidad máxima.

El sistema de tratamiento de aguas residuales, originalmente instalado para prestar servicio a una población de aproximadamente 1,000 personas, ya no podía cubrir las necesidades de esta ciudad en rápido crecimiento. Debido a las limitaciones en las alcantarillas y el tratamiento de aguas residuales, en 1999 se suspendieron las obras de construcción, lo cual, en esencia, detuvo el crecimiento de la ciudad; sin embargo, se estimaba que la población crecería drásticamente en los siguientes 20 años, por lo que se hacía necesario ampliar la capacidad de tratamiento de aguas residuales.

Solución

En 2003, la ciudad comenzó la construcción de lo que se convertiría en el proyecto de obras públicas de mayor envergadura en toda la historia de Duvall. Gran parte del proyecto original consistía en la construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales de última generación con tecnología de biorreactor de membrana, la primera en su tipo en tratar aguas residuales municipales en el estado de Washington.

Ubicada en un sitio con espacio limitado, la planta de Duvall necesitaba una tecnología de tratamiento compacta que pudiera adaptarse a ella sin ocupar demasiada superficie. Después de una evaluación exhaustiva de varias tecnologías, SUEZ fue seleccionada para proveer un biorreactor de membrana ZeeWeed que mejorara el sistema convencional.

Como el biorreactor de membrana ZeeWeed elimina los sólidos por filtración de membrana en vez de asentamiento, el proceso es mucho más eficaz que el tratamiento convencional y puede funcionar con concentraciones mucho más altas de sólidos en suspensión en el licor mezclado (MLSS) para aumentar el rendimiento del sistema en la misma área. La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Duvall (WWTP, por su sigla en inglés) opera con una concentración de MLSS de 12,000 mg/L, en vez de 3,000 a 5,000 mg/L como un sistema convencional, por lo que el espacio ocupado en la planta es menor.

Las membranas se instalan en tanques de concreto en exteriores. Se construyó un nuevo edificio para albergar los equipos del proceso. Para una parte del proceso biológico se usaron los tanques ya existentes. La planta no emana olor y desde el punto de vista arquitectónico se adapta bien a la zona del centro en que está emplazada.

El sistema original fue diseñado para tratar 1.3 MGD (4,920 m3/d) de aguas residuales crudas y se pudo ampliar fácilmente para tratar 1.75 MGD (6,625 m3/d) con la instalación de otra serie de membranas.

En ese momento, se estimaba que las membranas de un sistema de biorreactor de membrana tenían una vida útil de entre 7 y 8 años. La planta superó con creces las expectativas iniciales: al cabo de más de 12 años, se instaló la primera serie de membranas de reemplazo, en 2016. La ciudad decidió que la opción más conveniente era mejorar la sección del biorreactor de membrana de su planta con el más reciente sistema de biorreactor de membrana ZeeWeed y membranas ZeeWeed ZW500D con tecnología de aireación LEAPmbr*.

Al aumentar el área de superficie del módulo y mejorar la permeabilidad de las membranas, SUEZ logró disminuir la cantidad de cartuchos instalados por serie para mantener la capacidad actual de 1.3 MGD junto con el cambio en beneficio de la tecnología de aireación LEAPmbr, con lo cual pudo reducir considerablemente la necesidad de aireación y limpieza por arrastre de aire de las membranas, así como la utilización de energía, manteniendo a la vez una excelente calidad de efluentes (figura 1)

Figura 1

 

Resultado

La terminación de la planta de biorreactor de membrana ZeeWeed original permitió a la ciudad poner fin a la moratoria de obras, lo que reimpulsó el crecimiento económico a través de nuevas empresas de diversa índole, más espacios públicos y un mayor desarrollo inmobiliario. La planta original también creó un eficiente y eficaz programa de calidad y reutilización del agua que cumplía con las necesidades de la ciudad de Duvall en cuanto a lo ambiental, lo económico y la ocupación de espacio.

La longevidad de las membranas originales permitió a la ciudad ahorrar costos al tener que hacer un reemplazo cada 12 años en vez de cada 7-8 años.

Las membranas LEAPmbr mejoradas que se ofrecieron como reemplazo permitieron reducir tanto los costos de capital como de operación asociados con esta mejora y preservaron el lugar que la planta necesitaba pero dejaron espacio para una posible expansión más adelante.

 

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