ZeeLung*

Intensificación simple y sostenible del proceso con lodo activado

La actualización de las plantas de tratamiento para ampliar la capacidad o eliminar nutrientes se enfrenta al desafío de la complejidad del proceso, la necesidad de volúmenes de tanque más grandes y mayor utilización de energía.

ZeeLung es una solución innovadora que maximiza la capacidad de tratamiento de los volúmenes de tanque existentes y al mismo tiempo reduce la utilización de energía. Las soluciones convencionales requieren la construcción de tanques nuevos y otras tecnologías de intensificación de procesos son complejas e ineficientes en cuanto a la energía. ZeeLung, por otro lado, es una solución simple que aumenta la capacidad de tratamiento en activos existentes y reduce la energía.

Intensificación del proceso de aguas residuales sustentable, simple y resiliente

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Resumen y beneficios
Cómo funciona
Estudios de casos
Literatura y seminarios web
Aplicaciones

Resumen y beneficios

Resumen de ZeeLung

El MABR ZeeLung es un proceso de próxima generación que emplea un medio de gas permeable para brindar oxígeno a una biopelícula que está unida a la superficie del medio.

ZeeLung maximiza la capacidad de tratamiento de los volúmenes de tanque existentes y al mismo tiempo reduce la utilización de energía.

Durante el tratamiento secundario, las bacterias metabolizan los nutrientes y el contenido orgánico, y necesitan un flujo de oxígeno para hacerlo. Normalmente el oxígeno se bombea a través de difusores para crear burbujas. Pero la mayoría del oxígeno asciende a la superficie sin ser usado y se desperdicia energía valiosa. En Veolia, vimos un nuevo enfoque. Si bien las soluciones convencionales requieren la construcción de tanques nuevos, ZeeLung aumenta la capacidad de tratamiento en los activos existentes y reduce el uso de energía. ZeeLung permite la intensificación y la resiliencia del proceso. El resultado es una capacidad de tratamiento más amplia, un rendimiento de temperatura fría estabilizado y una respuesta rápida a los cambios de carga.

ZeeLung resuelve los siguientes desafíos de tratamiento:

Mayor capacidad de tratamiento
Mayor eliminación de amoniaco•Eliminación de nitrógeno
Eliminación de fósforo biológico

Beneficios de ZeeLung

Intensificación del proceso: Hasta un 50 % más de capacidad de tratamiento y/o rendimiento en los volúmenes de tanque existentes
Resiliencia del proceso: La biopelícula de crecimiento adjunta es resiliente a variaciones de carga o condiciones de cambio
Solución simple: Los cartuchos ZeeLung se instalan en los tanques de biorreactor existentes, lo que evita la necesidad de construir tanques nuevos y permite una implementación rápida
Reducción de energía y mitigación de GHG: reducción 4 veces mayor de la energía utilizada en la aireación y potencial de mitigación de N2O

Cómo funciona

Cómo funciona ZeeLung

El oxígeno se pasa a la biopelícula a través de difusión, sin uso de burbujas. El resultado es 4 veces menos utilización de energía para transferencia de oxígeno que con la aireación de burbujas finas. Los contaminantes, como el amoniaco y el contenido orgánico, se difunden desde la solución en masa en la biopelícula, en la cual hay bacterias en condiciones óptimas para eliminarlos

biopelícula ZeeLung-grande

construcción de ZeeLung-grande

El producto es un medio reforzado con un centro con hilos que soportan múltiples filamentos permeables al gas. Esta construcción, conocida como un "cable" es flexible pero irrompible. Múltiples cables se unen a los cabezales inferiores y superiores para crear un modulo y los módulos se instalan en un marco de acero que forma un cartucho. Los cartuchos se colocan en el licor mezclado en un reactor biológico. Se envía aire de baja presión al cartucho para la transferencia de oxígeno y la mezcla del sistema.

La instalación del cartucho ZeeLung en un reactor de lodo activado aumenta el inventario de biomasa en el sistema sin aumentar la concentración de licor mezclado. Como resultado, el mismo volumen de reactor tiene más capacidad de tratamiento.

reactor ZeeLung-grande

contradifusión ZeeLung-grande

La interacción del proceso de oxígeno y los contamintantes es diferente en un sistema ZeeLung en comparación con los procesos de lodo activo convencional y biopelícula. Con ZeeLung, el oxígeno y los sustratos, como el amoniaco y el contenido orgánico, ingresan a la biopelícula desde lados opuestos en una configuración de contra difusión. Esto crea condiciones que favorecen el crecimiento de nitrificantes en la biopelícula, ya que el amoniaco tiene mayor difusividad en las biopelículas, si se lo compara con sustratos orgánicos, y la disponibilidad de oxígeno disuelto es más alta en la superficie del medio. El crecimiento preferencial de nitrificantes en comparación con heterótrofos significa que la biopelícula ZeeLung "supercarga" la nitrificación en un sistema de lodo activado. La nitrificación y la desnitrificación simultánea se pueden lograr al instalar los cartuchos ZeeLung en una zona anóxica.

Los cartuchos ZeeLung simplemente se colocan en los tanques existentes con un impacto mínimo en el equipo y las operaciones existentes. Esto hace que ZeeLung sea una solución rentable y versátil para aumentar el rendimiento de la planta.

ZeeLung Severn Trent

Estudios de casos

ZeeLung demuestra un tratamiento de baja utlización de energía y poco impacto en términos de espacio en la planta de tratamiento de North Toronto: Descargar estudio de caso completo

La planta de tratamiento de North Toronto es una de las cuatro instalaciones de tratamiento de aguas residuales pertenecientes y operadas por la ciudad de Toronto. Originalmente, se puso en servicio en 1929 y ha estado en funcionamiento durante casi un siglo. Al igual que muchas plantas en Canadá, necesita alcanzar un nivel de tratamiento superior al previsto en un principio.La Ciudad aprovechó este proyecto de modernización para evaluar tecnologías innovadoras que permitieran ahorrar energía y mejorar el tratamiento en un espacio reducido.La Ciudad optó por implementar una mejora con el reactor de biopelícula aireada con membrana (MABR) en una cuarta parte de la planta de tratamiento secundario existente.La planta incluye instrumentación en línea para facilitar el monitoreo y la optimización del rendimiento del sistema del reactor, así como su comparación con los carriles convencionales de lodos activados.
La modernización de ZeeLung aumenta la capacidad de tratamiento del distrito sanitario de Yorkville-Bristol.: Descargar estudio de caso completo

El distrito sanitario de Yorkville-Bristol (YBSD) ofrece servicios de recolección y tratamiento de aguas residuales para la ciudad de Yorkville, Illinois, que tiene una población de 18,000. Con la planta operando casi con la carga orgánica de diseño, el distrito buscó una solución rentable para poder satisfacer la demanda de las nuevas industrias que tienen pensado trasladarse a la ciudad.Aumentar la capacidad de tratamiento de las instalaciones existentes evitaría la necesidad de construir una nueva planta de tratamiento y por lo tanto reduciría los costos para los clientes del distrito. La planta también quería una solución que abordara regulaciones futuras en relación a la descarga de fósforo. El Distrito de Yorkville-Bristol eligió la tecnología ZeeLung para mejorar la planta de tratamiento. La planta modernizada está diseñada para permitir mayor capacidad de tratamiento dentro del espacio existente y al mismo tiempo reducir la utilización de energía de la planta.
ZeeLung ofrece una eliminación de nutrientes mejorada capaz de satisfacer exigencias futuras para la planta de tratamiento de aguas residuales de Hespeler.: Descargar estudio de caso completo

La planta de tratamiento de aguas residuales de Hespeler en Cambridge, Ontario es una de las 13 plantas que prestan servicio a los más de 600,000 habitantes de la región de Waterloo. Para hacer frente al crecimiento previsto, la región necesitaba modernizar la planta de Hespeler.Esta instalación constaba de un sistema de lodos activados que estaba autorizado para eliminar el total de sólidos en suspensión y la demanda biológica de oxígeno, y necesitaba aumentar la capacidad y anticiparse a exigencias futuras de eliminación de amoniaco. En lugar de construir más tanques de lodos activados, la región de Waterloo modernizó la planta con una solución basada en el reactor de biopelícula de membrana aireada ZeeLung para ahorrar un 50 % del costo de capital de una modernización convencional.El sistema ZeeLung del reactor conserva espacio en la planta y ahorra energía de aireación.Ha estado en funcionamiento desde finales de 2022.
ZeeLung demuestra capacidad de eliminación de amoniaco con bajo consumo energético en la planta de tratamiento de aguas residuales de Severn Trent Spernal: Descargar estudio de caso completo

La planta de tratamiento de aguas residuales de Spernal-Redditch, situada cerca de Birmingham, Reino Unido, alberga el Centro de Innovación y Recuperación de Recursos de Severn Trent Water, donde se pueden evaluar tecnologías compatibles con un enfoque de bajo consumo energético y economía circular. En 2020, Severn Trent encargó una modernización de un carril de lodos activados existente con un reactor de biofilm de membrana aireada ZeeLung con la finalidad de demostrar el potencial de la tecnología para tratar el aumento de las cargas de amoniaco asociadas al crecimiento de la población y el cambio de la composición de las aguas residuales en la infraestructura existente. El proyecto también tiene como objetivo que el reactor ZeeLung contribuya a reducir la utilización de energía y mitigar las emisiones de N2O para apoyar el compromiso de neutralidad de carbono de la industria del agua del Reino Unido.
Demostración de la intensificación del proceso ZeeLung en la planta de regeneración del agua O'Brien de Chicago.: Descargar estudio de caso completo

El Distrito Metropolitano de Recuperación de Agua de Chicago cuenta con más de 100 años de historia como líder en el desarrollo y la adopción de tecnologías innovadoras para la gestión y el tratamiento de aguas residuales. La planta de regeneración del agua O'Brien trata las aguas residuales municipales con algo de aporte industrial a un caudal medio diario de 230 mgd y picos en clima húmedo de 500 mgd. La planta se enfrenta al reto de cumplir su límite de amoniaco en la época de las primeras escorrentías, a principios de la primavera, debidos a la combinación de caudales máximos y temperaturas frías.El Distrito Metropolitano de Recuperación de Agua se asoció con Veolia para evaluar ZeeLung por su potencial para intensificar el proceso de tratamiento biológico, ya que proporciona nitrificación en un tanque de mucho menor volumen que el requerido para lodos activados convencionales y así logra ampliar efectivamente la capacidad de los tanques de aireación existentes para crear una zona anaeróbica para la eliminación biológica mejorada de fósforo (EPBR) sin necesidad de construir infraestructura adicional.
La tecnología ZeeLung ofrece un tratamiento de aguas residuales descentralizado, compacto, de bajo consumo energético y alta eficiencia.: Descargar estudio de caso completo

Burwood Brickworks en Victoria, Australia, está diseñado para ser el centro comercial más sostenible del mundo. Dos aspectos importantes son la reutilización del agua y la eficiencia energética. Por ello, los desarrolladores de este inmueble comercial buscaron una solución de reutilización del agua de bajo consumo energético para el tratamiento de las aguas servidas y pluviales recogidas en el establecimiento.Aquacell, líder mundial en el diseño y la construcción de soluciones recicladas comerciales, eligió la tecnología del reactor de biopelícula de membrana aireada ZeeLung de Veolia para que forme parte de su diseño a fin de brindar una solución de reciclaje y reutilización energéticamente eficiente para el proyecto de Burwood Brickworks. El agua curada se reutilizará en Burwood Brickworks para descarga, refrigeración, riego y otros usos.La solución se instaló en septiembre de 2019 y se puso en funcionamiento en 2020. Es un ejemplo de cómo la tecnología del reactor de biopelícula de membrana aireada ZeeLung se puede combinar con otras propuestas para ofrecer una excelente solución de tratamiento de aguas residuales sostenible para la reutilización descentralizada del agua.
Demostración de la modernización para nutrientes compacta y de bajo consumo energético de ZeeLung en el Reino Unido.: Descargar estudio de caso completo

El crecimiento demográfico en el Reino Unido ha dado lugar a la necesidad de ampliar la capacidad de las plantas de tratamiento en zonas donde los terreno son costosos y el espacio ocupado es limitado. El aumento de la población también ha dado lugar a requisitos más estrictos para el otorgamiento de permisos de tratamiento para la eliminación de nutrientes. Estos factores requieren soluciones que puedan intensificar el tratamiento de los sistemas existentes minimizando el costo del ciclo de vida.Veolia se asoció con una compañía de aguas en el sur del Reino Unido y una empresa líder en EPC para evaluar el sistema ZeeLung como solución para modernizar las plantas de lodos activados con el fin de aumentar la capacidad. Se diseñó un sistema de demostración ZeeLung para simular la modernización de una planta de tratamiento de aguas residuales típica del Reino Unido. Los objetivos específicos de tratamiento se basaron en los permisos de tratamiento típicos del Reino Unido, concretamente DBO5 en 10 mg/L y amoniaco en 2 mg/L.El proyecto de demostración comprobó que la tecnología ZeeLung puede intensificar la eliminación de nutrientes, proporcionando nitrificación a un tiempo de retención de sólidos corto y bajas temperaturas, reduciendo asimismo la utilización de energía.

Literatura y seminarios web

Literatura sobre ZeeLung

Seminarios web sobre ZeeLung

Cinco años de la operación a escala real del MABR de ZeeLung en el distrito sanitario de Yorkville-Bristol

Aplicaciones

zeeDENSE*: superintensificación del lodo activado

zeedense

zeeDENSE, de Veolia, es una aplicación vanguardista que combina el MABR ZeeLung con la tecnología de densificación de flujo continuo inDENSE para superintensificar los procesos de las plantas de lodo activado.

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