Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
Investigación sobre procesos avanzados de tratamiento y depuración de las aguas mediante electrocoagulación. Autor: Pablo Hernández Lehmann
Year:2011
Research Areas
  • Use of water,
  • Water treatment,
  • Water analysis
Information
Abstract
El objetivo definitivo de esta investigación es la de buscar un sistema, que siendo sencillo y ocupando poco espacio, pueda aplicarse a las aguas de salida de una depuradora o aguas normales circulando por corrientes fluviales alcanzando calidad para distintos usos. Así se investiga sobre la posibilidad de utilizar el proceso de electrocoagulación sobre distintos parámetros considerados en la normativa sobre reutilización de las aguas ?Real Decreto 1620/2007, de 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas (BOE nº 294, 08/12/2007)?. Se establecen tres fases de investigación. En la primera trabajando en sistema discontinuo, sistema batch, la segunda con una planta de laboratorio en discontinuo, para investigar sobre los parámetros que intervienen en el proyecto, utilizando los resultados en el diseño y construcción de una planta real, 144 l/h, ensayando en la tercera parte sobre la eficacia del proceso de electrocoagulación en el cumplimiento las normativas actuales de reutilización, en relación con la reducción de parámetros físico?químicos de las aguas (SS, turbidez, nitrógeno y fósforo), así como la reducción de la contaminación biológica de las aguas (E. coli, legionella, presencia de parásitos como nematodos y tenia), analizando el consumo energético del proceso. Se ha deducido la falta de coincidencia entre las experiencias en sistemas discontinuos y continuos del proceso, y se han establecido los parámetros fundamentales para el diseño de la planta piloto, teniendo en cuenta la influencia de la escala. Se han establecido como parámetros fundamentales: Uno de los parámetros básicos de diseño a escala piloto, que se ha considerado, es la relación de superficie electrolítica sobre el volumen de la disolución o del reactor, a escala laboratorio (A/V), que es una medida del potencial para la liberación de coagulante y burbujas a un sistema (sobre una base volumétrica). La densidad de corriente, definida como la corriente por un área activa de electrodo, es otro parámetro de diseño de escala utilizado. Considerando todo lo anterior se diseñó la planta piloto, en la que el agua a tratar pasa secuencialmente a través de un depósito de pretratamiento, un depósito de procesamiento electroquímico, un depósito de post?tratamiento, que puede pasar a un decantador o a un depósito de flotación. El electrocoagulador se construyó en metacrilato con unas dimensiones internas de 27,5 x 49,5 x 49,5 cm. En una primera serie de experimentos se establecerían 4 placas de electrodo, 2 cátodos y 2 ánodos de aluminio, y 3 placas intermedias de acero. De la misma forma se trabajó en la segunda línea, pero con placas de hierro. Las dimensiones de las placas de aluminio fueron de 250 x 500 x 1,5 mm, las placas de hierro de 250 x 500 x 1,0 mm. , y el espacio entre electrodos de 4,75 cm. Los electrodos se conectaron a una fuente de alimentación, que tiene una salida variable entre 300 V y 10 A. La experimentación realizada concluye sobre los buenos resultados de la aplicación del sistema de electrocoagulación, en relación con el grado de cumplimiento respecto a las normativas actuales de reutilización. Los resultados garantizan las posibilidades del proceso en la eliminación de: la turbidez, sólidos suspendidos totales (SST), DQO y fosfatos en fósforo total, así como en la eliminación de microorganismos. Estos resultados justifican que la electrocoagulación puede constituirse en un sistema de tratamiento y depuración de las aguas tanto en la lucha contra la eutrofización de las aguas, eliminando fosfatos, como en la mejora de las aguas de forma previa al empleo de membranas, como en la mejora de la calidad de las aguas de salida de las depuradoras o circulante por los ríos. Su sencillez, facilidad de montaje y bajo consumo energético lo avalan.
International
No
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente cum laude
Date
11/03/2011
Participants
  • Director: Aurelio Felix Hernandez Muñoz (UPM)
  • Autor: Pablo Hernández Lehmann
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Tratamiento y gestión sostenible de los recursos
S2i 2020 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)