SISTEMA DE AIREACIÓN Y MEZCLA MTS Jet Presentación Desde 1.984, MTS se ha especializado en el suministro de Sistemas Jet de aireación y mezcla para aguas residuales industriales y municipales por todo el mundo. Con ello, aseguramos a nuestros clientes y usuarios altos estándares de calidad y prestaciones por mucho tiempo. La mayoría de nuestros productos instalados, son sistemas de aireación y mezcla para reactores biológicos en plantas depuradores y sistemas de mezcla. A lo largo de su historia, MTS ha producido importantes ahorros energéticos por su mejor rendimiento, en aplicaciones de sistemas de aireación en tratamientos biológicos de plantas depuradoras de aguas residuales por todo el mundo. El corazón de nuestro sistema, el AIREADOR JET, está fabricado en Fibra de Vidrio Reforzada ( FRP ) como estándar. Disponemos de taller propio de manipulación de FRP con el adecuado sistema de control de calidad en continuo, desde el diseño hasta el acabado y entrega del material. Nuestros clientes son principalmente, grandes plantas depuradoras de aguas residuales con procesos biológicos, en aguas municipales e industriales ( Papeleras, Industria Alimentaria, Conserveras, Industrias Químicas, Mataderos, Lácteas, Petroquímicas, Cerveceras... ). Instalación Típica Sistema de JET de aireación MTS Cómo Funciona La Tecnología El sistema MTS Jet aireador / mezclador, es un sistema sumergido compuesto por un sistema de dos fases, según aparece en el dibujo más abajo. Básicamente, el sistema se compone de los siguientes elementos: • Un sistema de toberas ( Jets ), que son el alma del sistema. • Una bomba de recirculación del líquido. • Una soplante o compresor de aire. Por la tubería inferior se recircula el líquido a agitar/airear, por medio de una bomba instalada a tal efecto. Al mismo tiempo y por la tubería superior, se insufla el gas a través de una soplante o compresor de aire o sistema de aporte adecuado. El líquido recirculado, produce un vacío por efecto venturi al atravesar la primera tobera ( interna ), que aspira el aire de la tubería superior. En este momento y debido a la turbulencia y elevada velocidad producida, el gas se mezcla íntimamente con el líquido, disgregándose en finas burbujas. Esta mezcla de líquido y gas, sale al exterior por la tobera exterior, de nuevo a gran velocidad, induciendo una corriente líquida de alta energía, que se transmite el líquido circundante. El MTS Jet aireador es único entre los sistemas sumergidos, ya que produce una zona de alta cizalladura en la tobera exterior, aumentando significativamente la transferencia de oxígeno frente a los sistemas convencionales. La transferencia de oxígeno se realiza fundamentalmente en ésta zona, además de en el recorrido ascensional de la burbuja. Como se puede comprobar, el proceso es significativamente distinto a la tradicional introducción de gases en líquidos a través de pequeños orificios en elastómeros o cerámicos, proporcionando innumerables ventajas mecánicas y de proceso sobre los sistemas convencionales de aireación. Tubería de Gas Paso del Gas Tobera Exterior Tubería de Líquido Corriente Inducida Tobera Interior Zona de Mezcla Detalle de Instalaciones JETS Detalle Soporte POD Detalle de Instalaciones REACTORES SBR BOMBAS DE RECIRCULACIÓN SISTEMA DE LIMPIEZA Beneficios claves Quizás, el aspecto más importante del JET aireador sea comprender la naturaleza híbrida del sistema de aporte y cómo ésta afecta a la transferencia de Oxígeno y a la mezcla. Como hemos visto antes, los JETS utilizan una constante recirculación de líquido como fluido primario para transferir mezcla y Oxígeno a todo el volumen del depósito. El fluido secundario (aire), se introduce de forma variable dependiendo de las necesidades de Oxigeno del proceso y de la intensidad de la mezcla. Variando el caudal de aire del sistema, resultan significativos cambios en las características de la capacidad de mezcla. En general, caudales bajos de aire favorecen una corriente de componente horizontal, con gran capacidad de mezcla. Con elevados caudales de aire, la corriente se convierte en vertical, reduciendo el área de mezcla. La mayor parte de los sistemas de aireación MTS se diseñan muy cerca de la óptima relación aire/líquido. La posibilidad de variar el caudal de aire en nuestro sistema, nos proporciona la mayor ventaja frente a otros, en el que la distribución del aire debe ser uniforme en toda la superficie plana del recinto de aireación. Obtenemos por este motivo, significativos ahorros energéticos sin menoscabo de los rendimientos operacionales. Algunos de los resultados del estudio demuestran que las características del residuo así como el equipo de aireación tienen profundas influencias en la capacidad de transferir Oxígeno en aguas residuales o sucias. En particular, la tensión superficial del fluido (que es dependiente a la concentración de componentes tensoactivos), juega un importante papel en la eficacia de la transferencia. El estudio realizado durante dos años por la Northeastern University, demuestra que en vertidos industriales, incluidas Cerveceras, Químicas, Farmacéuticas, Textiles, Alimentarias, la eficiencia de la transferencia del JET aireador en agua sucia resultó muy elevada en comparación con la eficiencia en agua limpia. Al mismo tiempo, los difusores de burbuja fina (membrana o cerámicos) redujeron en gran medida su eficiencia en relación con el agua limpia. En términos generales, la eficiencia de la transferencia de Oxígeno en Aguas Residuales Industriales es acusadamente superior que en agua limpia, para el JET aireador. Lo contrario ocurre para los difusores de burbuja fina. Esta especial característica de los JET aireadores, ha quedado bien patente en multitud de instalaciones de todo tipo y tamaño, dando como resultado el ya citado y mencionado ahorro energético. Eficiencia en la Transferencia de Oxígeno Flexibilidad del Sistema Los fabricantes de equipos de aireación, suelen ofrecer la capacidad de oxigenación de sus productos en condiciones estándar (SOTR), es decir, Agua limpia, una atmósfera de presión – nivel del mar, 20ºC, 0 mg/l. Oxígeno disuelto. El coeficiente Alfa (α) relaciona la capacidad de transferencia de Oxígeno en el líquido objeto del estudio, y la capacidad de transferencia en agua límpia (SOTR). Este es el único factor dependiente del sistema o equipo utilizado. Además, es directamente proporcional a la SOTR (Transferencia Estándar) calculado para cada proyecto, siendo por lo tanto el de mayor influencia en los aspectos coste de inversión y consumo energético. El JET aireador proporciona elevados coeficientes ALFA en comparación con los tradicionales difusores en Aguas Urbanas, y sobre todo y en mucha mayor medida en Aguas Industriales. Mientras que el incremento del factor Alfa no es muy significativo en aguas Urbanas, sí lo es de manera muy importante en aguas industriales de Industrias Químicas, Farmacéuticas, Alimentarias, Papeleras... Elevados factores Alfa para los vertidos de estas industrias pueden ser ampliamente documentados. La principal causa de esta especial característica de los JET aireadores, puede ser atribuida a la capacidad de superar el negativo efecto de los elementos orgánicos en la difusión, por medio de la alta capacidad de cizalladura en la corriente de alta energía producida. Estudios realizados en colaboración con la Northeastern University, confirman este punto. Los aireadores Jet de MTS, ofrecen un sistema independiente de transferencia de Oxígeno y agitación. Esto permite al usuario regular el aporte de aire según las necesidades, manteniendo la agitación independiente por medio de la recirculación del líquido. De forma manual o por medio de un sistema automatizado de control de Oxígeno disuelto, permite un ahorro significativo de energía durante periodos de baja carga. La capacidad de suprimir totalmente la aportación de aire mientras se mantiene la agitación, es ideal para procesos biológicos cíclicos ( SBR ), desde condiciones aerobias a anóxicas. Mezcla Superior Además del componente vertical causado por la columna de burbujas, el líquido en recirculación confiere un componente horizontal de energía de mezcla. La total mezcla del volumen del tanque se alcanza sin la necesidad de cubrir todo el fondo del tanque, requerida por sistemas tradicionales de difusión de aire ( difusores ), proporcionando un significativo ahorro de tiempo, mano de obra de montaje así como un servicio sin incidencias. Beneficios claves Resumen de los Beneficios Claves del Sistema de Aireación Jet MTS ( Planta Química – AOR = 1.000 Kg O2/h – 6 m. de profundidad ) SISTEMA ALFA α S.O.R. KgO2/h Q. Aire m3/h Potencia Kw. Mantenimiento en tanque Agitación sin airear JET 0,90 1.492 20.400 650 NO SI 0,70 1.925 43.300 1.020 SI NO 0,40 3.358 36.980 925 SI NO 0,90 1.492 NO 850 SI NO DIF. Burbuja Gruesa DIF. Burbuja Fina Aireadores Superficiales Sistema Opcional de autolimpieza MTS ( Flushout System ) Para determinadas instalaciones, donde se pueda prever en los tanques de aireación la presencia de sólidos de tamaño apreciable, MTS dispone de un sistema de lavado a contracorriente opcional, para eliminar las eventuales obstrucciones de las toberas. Con este sencillo y económico dispositivo, evitaremos paradas del sistema y vaciados de los tanques, consiguiendo un sistema mas fiable, libre de incidencias y un importante ahorro de costes de explotación y mantenimiento. El principio de operación es similar al de una bomba “airlift”. Como puede verse en el esquema de funcionamiento adjunto, se produce una potente corriente de aspiración que se descarga por una tubería adicional instalada a tal efecto. El proceso es muy sencillo, dura 5 minutos y sólo precisa una persona para ejecutarlo. También se puede automatizar de manera muy sencilla para su funcionamiento automático o accionamiento remoto, para mas comodidad. Normalmente, el sistema opcional de contracorriente Flushout System, se instalaciones de plantas depuradoras residuales urbanas e industriales, como por Industrias del Papel y Celulosa. lavado a aplica en de aguas ejemplo en • Superior transferencia de Oxígeno • Materiales resistentes a la corrosión • Mayor capacidad de mezcla • Montaje económico. Componentes prefabricados • Control independiente Transferencia / Mezcla • Mantenimiento similar a bombas y soplantes • Menor consumo energético • Capacidad de autolimpieza • Altos niveles de MLSS • Ausencia de aerosoles • Alta transferencia incluso en reactores pequeños • No produce brumas o nieblas en el entorno Nuestro Compromiso El departamento de ingeniería de MTS, trabaja en estrecha colaboración con el cliente en cada etapa del proyecto, desde el diseño preliminar a la realización del pedido. Nuestro desafío es adecuar los requisitos de calidad de los vertidos de las plantas de tratamiento de residuos con la optimización del proceso biológico, en el cual, el sistema de aireación y agitación es clave y fundamental. Nuestros servicios comienzan con una propuesta económica y un primer diseño, que nuestros ingenieros desarrollan basándose en los datos aportados por el cliente en su solicitud. Después de que nuestro diseño preliminar se haya revisado y una vez que nuestro sistema haya sido seleccionado como solución de aireación para el proyecto, nuestros ingenieros proporcionarán descripciones del equipo más detalladas para incorporar a las especificaciones de la planta de tratamiento. A la recepción del pedido, MTS comienza un proceso de ingeniería de detalle, documentando todos los pormenores del proyecto. Esta documentación incluye planos detallados para ejecución, diseño y puesta en marcha, programa del proyecto, documentación del control de calidad y de las eventuales inspecciones. Una vez recibida la autorización formal para fabricar, empieza la adquisición y producción. Nuestro departamento de compras inicia las gestiones para asegurar la entrega en el plazo acordado. En cada etapa de diseño, fabricación e instalación, el equipo de MTS se guía por procesos internos de supervisión e inspección manteniendo estrictos controles de seguridad. Simplemente decir que nuestro objetivo es asegurar que cada sistema de aireación Jet de MTS ofrece un rendimiento acorde con sus expectativas. La propuesta final detallada incluye nuestra garantía de transferencia de oxígeno. Garantizamos el suministro de todos los componentes dentro de nuestras posibilidades. MTS dispone de más de 30 años de experiencia en el diseño de sistemas Jet de aireación, avalada por procesos CFD de análisis por ordenador. Distribuidor oficial para España Avda. de San Pablo, 31 – Nave 18 Polígono Industrial Coslada 28823 – Coslada (MADRID) Tel.: 916 735 515 – Fax: 916 735 215 e-mail : hydreutes @hydreutes.es www.hydreutes.com Mass Transfer Systems - USA www.mtsjets.com