Automatización de la extracción de nitrógeno de las aguas residuales

Los principales componentes del nitrógeno son el amonio y el nitrato. En la biología de una planta de tratamiento de aguas residuales, las bacterias convierten el amonio a nitrato añadiendo oxígeno (nitrificación). Esto continua hasta que (prácticamente) no queda amonio.

Entonces, otras bacterias convierten el nitrato en nitrógeno molecular (desnitrificación). Este va a parar a la atmósfera y se elimina entonces de las aguas residuales. Por otra parte, no se añade más oxígeno durante el proceso de desnitrificación. Con esto se garantiza que las bacterias consumen el oxígeno presente en el nitrato.

La cuestión clave es cuándo y cuánto oxígeno más se requiere para que la nitrificación llegue a un nivel óptimo de reducción de nitrógeno. El oxígeno se inyecta en la balsa de aireación mediante compresores. Esto requiere una cantidad muy grande de electricidad, casi el 70 % de la energía total que necesita una planta. Si se añade demasiado oxígeno, se malgasta energía y dinero. Si se añade demasiado poco, los valores de salida se deterioran.

El sistema Liquiline Control puede controlar la reducción de amonio y nitrato en función de la carga de entrada. Dependiendo de la concentración de nutrientes, el sistema controla la entrada de aire en la balsa de aireación, p. ej., regulando la velocidad de los compresores. Esto es independiente de si la fase biológica funciona continua o intermitentemente.

Los valores medidos tenidos en cuenta son oxígeno en fase de nitrificación, amonio (y nitrato, en caso necesario) en las zonas de transición, así como la cantidad de aguas residuales que fluyen actualmente en la planta de tratamiento de aguas residuales. Las zonas de transición incluyen las zonas entre las fases de nitrificación y la desnitrificación así como zonas en la entrada y la salida de la fase biológica.

El valor de oxígeno objetivo, y por lo tanto la entrada de aire en la balsa de aireación, se adapta dinámicamente a las fluctuaciones en la carga de caudal de entrada. Por la noche, durante las fases de carga baja, solo se inyecta una pequeña cantidad de aire; durante los picos de carga, como las oleadas en un clima húmedo, se inyecta más aire. En el caso de plantas operadas intermitentemente, los tiempos mínimos o las fases de nitrificación y desnitrificación también se tienen en cuenta.