Defensa de tesi doctoral de Montse Dalmau Figueras “Integrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies”

Amb la creixent demanda d’aigua, els rigorosos requeriments de qualitat i l’increment de zones propenses a l’escassetat d’aigua, els bioreactors de membranes (BRM) han esdevingut una opció molt prometedora per les estacions depuradores d’aigües residuals. Els BRM són una combinació dels reactors biològics convencionals amb una unitat de filtració que reté la biomassa, de manera que presenten com a grans avantatges una gran qualitat d’aigua a la sortida, amb estàndards de reutilització, i molt poca necessitat d’espai. L’embrutiment de les membranes i els costos associats per la seva neteja són els principals inconvenients.

 

La tesi doctoral de la investigadora del LEQUIA Montse Dalmau Figueras Integrated operation of membrane bioreactors: simulation and experimental studies” representa un pas endavant cap a l’operació integrada dels BRM mitjançant estudis experimentals i de modelització. Així, s’han estudiat les interaccions entre els processos biològics que tenen lloc en els bioreactors de membranes (eliminació de nutrients i característiques de la biomassa) i els processos físics (hidrodinàmica del procés i filtració). La tesi, que es presentarà el proper 17 d’octubre al Parc Científic i Tecnològic a les 10:30h, ha estat dirigida pels Drs. Joaquim Comas (UdG), Ignasi Rodriguez-Roda (UdG, ICRA) i Eduardo Ayesa (CEIT).

 

La investigadora va desenvolupar un model determinístic o mecanístic, és a dir, que intenta descriure els processos dels BRM, i el va aplicar a una planta BRM pilot i a una planta BRM a escala real per tal d’ identificar quins eren els paràmetres més sensibles respecte l’operació integrada dels processos d’eliminació de nutrients, filtració i hidrodinàmica. A més, en el cas de la filtració i degut a la complexitat del procés d’embrutiment de les membranes, es van utilitzar dos models de diferent naturalesa: un de determinístic, i un tipus “caixa negra”, basat en dades, que intenta ajustar les dades de sortida a les dades d’entrada en base a la història del procés.

 

D’altra banda, dos estudis experimentals van permetre fer un pas més enllà a les prediccions dels models. D’una banda,  es va estudiar quin era l’efecte de l’aeració del compartiment biològic i de les membranes sobre els processos de filtració biològics i l’estat de la biomassa. Aquest estudi va permetre identificar les condicions d’operació òptimes dels BRM, amb una reducció del 42% en el cabal d’aire total, aconseguint un 75% d’estalvi energètic respecte l’operació inicial. D’altra banda, el segon estudi es va centrar en la validació d’un sistema innovador de control de l’aeració de les membranes en una planta a escala real. El sistema de control va poder ser validat amb èxit durant 320 dies. La mitjana de reducció del cabal d’aeració va ser del 13%, amb un estalvi màxim limitat per l’usuari al 20%, sense afectar a la velocitat d’embrutiment de les membranes, ni a les característiques del fang ni a la qualitat de l’efluent. Aquesta reducció del cabal d’aire es va traduir en una disminució mitjana del 14% del consum energètic de l’aeració de membranes, aconseguint-se estalvis màxims del 22%.

 

Els resultats obtinguts permetran millorar l’operació i el control automàtic dels processos biològics i de filtració d’una forma integrada, reduir també els costos energètics i contribuir d’aquesta manera a la millora de la competitivitat de la tecnologia BRM, especialment com a solució per a problemes d’escassetat d’aigua. 

Informació addicional

  • Data: 2014-09-30

Cercar notícies

Nom/Títol

Data

Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental

Institut de Medi Ambient
Universitat de Girona
Campus Montilivi
17003 Girona

Parc Científic i Tecnològic de la UdG
Edifici Jaume Casademont, Porta B
Pic de Peguera, 15
17003 Girona
Tel. +34 972 41 98 59
info@lequia.udg.cat

 

Cercar

Xarxes socials

Segueix-nos a ...

Facebook Twitter Youtube Linkedin

NOTE! This site uses cookies and similar technologies. If you not change browser settings, you agree to it. Cookie Policy