Digestor Anaeróbico Armfield - W8-A

Los procesos de tratamiento anaeróbico utilizan bacterias que funcionan solamente en ausencia de aire.

Estos procesos se están haciendo más populares en la industria de tratamiento del agua porque tienen considerables ventajas sobre los procesos aeróbicos, incluyendo baja producción de lodo, tolerancia de la operación de arranque/parada, producción de un combustible útil (metano) y rendimiento relativamente alto.

El Digestor Anaeróbico de Armfield está diseñado como unidad de formación para el banco de trabajo, y como medio de proporcionar datos de procesos operativos para propósitos de diseño de plantas.

Temática abordada

Preparación, calentamiento y aclimatación de un reactor anaeróbico
Demostración de la naturaleza multi-etapa de la digestión anaeróbica
Balances de carbono
Estudio de los efectos para el rendimiento de purificación de: - carga hidráulica - relaciones de alimentación - temperatura - deficiencia de nutrientes - fuerza de influentes

Ensayos posibles

Estudios de tratabilidad de efluentes, incluyendo balances de sólidos, carbono y biogás para determinar la purificación (COD-BOD)
Determinacion de temperaturas de operación, caudales de alimentación y relaciones óptimos
Observación del efecto del pH y la concentración de nutrientes influentes
Estudios de estabilidad de procesos
Determinación de la cinética de control
Extrapolación al 100% a escala industrial

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Peso Bruto: 150 kg

Descripción

El digestor anaeróbico consta de dos reactores de lecho denso de caudal ascendente de 5 litros, con sistemas de control de alimentación y temperatura para permitir la operación continua y estable a un ritmo de hasta siete litros por día durante periodos de muchos días.

Los reactores pueden operarse en serie o en paralelo. Un recipiente tampón entre los reactores permite la descarga de cualquier caudal sobrante del primer reactor cuando el segundo reactor se opera en serie pero con menor caudal. Los caudales que van a los recipientes son ajustados y controlados por bombas peristálticas calibradas. La temperatura de cada reactor es controlada por una manta de calentamiento eléctrico que envuelve la pared exterior. La distribución de la temperatura dentro de cada reactor se mantiene en ±0,5K. La temperatura de los reactores puede ser ajustada de forma independiente a cualquier valor que se desee en el intervalo que va desde temperatura ambiente hasta 55°C.

La toma de gas de cada reactor es llevada a un recipiente colector con calibración volumétrica que funciona por desplazamiento de agua. Un dispositivo de sellado líquido y carga constante asegura que la presión del gas del reactor se mantenga en un valor constante durante todo el ensayo. El gas recogido puede ser expulsado del recipiente, que puede ser rellenado de agua durante un ensayo sin romper el sello líquido.

Hay tomas de muestreo de líquido y gas situadas en todos los puntos estratégicos alrededor de los reactores. Se incluyen válvulas de retención y sellos líquidos de sifón en las tuberías de proceso para asegurar que cada reactor opere a volumen constante sin ingreso alguno de aire ni peligro de acción sifónica accidental.

El equipo está montado en una base de plástico conformado al vacío con canal de drenaje integrado para recoger derrames y agua de lavado.

Especificaciones Técnicas

Dos reactores, de capacidad nominal idéntica:
- 5 litros
- Volumen con relleno: 4 litros
- 150mm de diámetro x 250mm de altura
- Relleno con Bio-balls de 25 mm
Temperatura de cada reactor:
- Control: 200W camisa de calentamiento con control PID desde un sensor de temperatura situado dentro del reactor
- Punto de ajuste en el intervalo desde temperatura ambiente a 55°C
- La camisa está protegida termostáticamente por un disyuntor ajustado a 85°C
Dos bombas de alimentación peristálticas idénticas:
- Velocidad variable usando potenciómetro de 10 giros a 4rpm
- Suministrada con tres diámetros de tubos, 1,6, 3,2 y 4,0mm
- Caudales de 0,2 a 7 l/día
Dos recipientes para recoger gas, idénticos:
- Con escala lineal
- Capacidad 0-5 litros

Estudios de proceso

En términos generales, el proceso anaeróbico puede dividirse en dos etapas diferenciadas, (1) la hidrólisis de especies de moléculas grandes en ácido acético y (2) la conversión del ácido acético en metano y dióxido de carbono.

Este proceso de dos etapas puede demostrarse operando los dos reactores en serie, uno para producir ácidos volátiles a partir del sustrato inicial - acidogénesis, y el segundo, para convertir los ácidos volátiles en metano y dióxido de carbono - metanogénesis. Además, pueden demostrarse las siguientes diferencias básicas entre las dos etapas del proceso:

(a) el bajo nivel de actividad metanogénica durante la acidogénesis en comparación con la metanogénesis

(b) el bajo nivel de eliminación de COD en la etapa acidogénica en comparación con la etapa metanogénica.

Especificaciones tipo pliego

Un digestor anaeróbico de banco para estudios de tratamiento de aguas residuales
Equipado con dos reactores de lecho denso de 5 litros, de caudal ascendente
Cada reactor incorpora tomas de muestreo y recogida de gas
Los reactores pueden operarse en serie o en paralelo, usando bombas peristálticas de velocidad variable
El caudal de alimentación a cada reactor puede ser controlado de forma precisa e independiente a cualquier temperatura entre temperatura ambiente y 55°C, usando camisas de calentamiento de 200W
Disyuntor termostático establecido en 85ºC.
Se incluye un manual de instrucciones que describe las capacidades para ensayos y trabajos prácticos, con detalles de una reconocida formulación de sustrato para pruebas

Instalaciones requeridas

Suministro eléctrico monofásico

Complementos opcionales (no incluidos con el equipo)

Equipo analítico del tipo que existe en la mayoría de los laboratorios analíticos de calidad del agua, para la medición de:

pH
BOD
COD
Alcalinidad
Acidos volátiles totales
Sólidos en suspensión

Complementos Imprescindibles (no incluidos con el equipo)

El cliente debe contar con ellos:

Tanques de plástico para alimentación y producto, típicamente de 30-50 litros, para colocación en el suelo.
Medidor de pH

Ejemplo de ensayo preparado para hacer demostraciones

Condiciones

Reactor 1:

Temperatura: 35 a 37 grC
Alimentación: Sustrato de glucosa preparado con nutrientes adecuados
Caudal: 2,5 a 3,5 litros/día
pH de alimentación: corregido a 6,0 con HCl

Reactor 2:

Temperatura: 35 a 37 grC
Alimentación: Efluente del reactor 1
Caudal:1 a 1,5 litros/día
pH de alimentación:como sale, sin corregir

Performance esperada