Construcción de una planta de purificación de aguas subterráneas durante la renovación de un antiguo vertedero mixto en Grenzach-Wyhlen
En el curso de una amplia remediación de sitios contaminados en Grenzach-Wyhlen en Baden-Württemberg, un sistema de limpieza de DAS Environmental Expert GmbH asegura el agua subterránea limpia que puede descargarse de manera segura en el Rin.
Agua subterránea limpia gracias a un sistema de limpieza de DAS Environmental Expert GmbH
El Kesslergrube, justo a orillas del Rin, fue una vez un vertedero mixto en el que las empresas industriales, las empresas de eliminación de basura y la comunidad local depositaban residuos municipales, material excavado, escombros de construcción y residuos industriales y comerciales. Además de otras compañías químicas, la empresa local Roche también depositó desechos de la producción, principalmente residuos sólidos, no combustibles, como materiales de soporte de filtro, sales metálicas, escombros de construcción, cenizas, escorias y residuos de filtración.
La parte occidental de este antiguo depósito (perímetro 1/3‑noroeste) se está renovando actualmente. Roche Pharma AG deja escavar el material que puede estar contaminado bajo una carcasa a prueba de polvo e insonorización. El material excavado se trata térmicamente en una empresa externa y el pozo se llena con tierra limpia y no contaminada.
Expertos ambientales agrupan competencias
El contratista general para todo el proyecto de renovación es BAUER Resources GmbH, Schrobenhausen. BAUER Resources GmbH eligió a DAS Environmental Expert GmbH como subcontratista para establecer un sistema de purificación de aguas subterráneas.
La seguridad para las personas y el medio ambiente es una prioridad para Roche en toda la renovación. Y debido a que el agua subterránea debajo de Kesslergrube también está contaminada por sustancias industriales, se construyó una pared de pantalla de pilotes y se colocaron galerías de drenaje en preparación para las medidas de excavación. Por un lado, se supone que estos pozos mantienen seco el pozo de construcción. Por otro lado, deberían permitir la purificación del agua subterránea para que finalmente se pueda bombear de manera segura al Rin.
Película de prensa Roche ©
Pruebas preliminares como requisitos previos para un tratamiento óptimo del agua subterránea
En base a pruebas preliminares, DAS Environmental Expert GmbH determinó una configuración óptima del sistema para el tratamiento de aguas subterráneas contaminadas de marzo a septiembre de 2014. “En tales entornos, estamos lidiando principalmente con la exposición a compuestos orgánicos, amonio e hidrocarburos halogenados”, informa el Dr. André Lunow, gerente de proyectos en DAS. “Con la ayuda de nuestro proceso probado, el sistema se puede ajustar de manera óptima y está totalmente disponible inmediatamente después de la puesta en marcha”. Para la construcción posterior del sistema, Bauer construyó una sala separada en un muelle de embarque en el Rin. La planta de purificación de aguas subterráneas entró en funcionamiento a finales de 2017. Se compone de los componentes principales de pretratamiento / sedimentación, filtración de arena, tratamiento biológico de aguas residuales, clarificación secundaria, filtración de carbón activado y un tanque de agua pura en el que se recoge el agua tratada antes de descargarla en el Rin.
Proceso de tratamiento idealmente coordinado
Un separador de lodo y coalescencia se integró como una cámara previa en la entrada del tanque de precipitación para eliminar arena y materiales ligeros como el aceite y el combustible del campo de la bomba, de ser necesario, antes del tratamiento real. Posteriormente, en la etapa de sedimentación, se utilizan precipitación y floculación para pretratar el agua subterránea contaminada. En particular, la turbidez inorgánica también se elimina del agua.
Luego, los sólidos se separan en un clarificador inclinado de láminas: el agua residual fluye a través de un paquete inclinado de placas de láminas, en el cual las escamas de lodo se acumulan y se deslizan dentro del embudo de lodo desde un cierto espesor de capa. Está equipado con una trituradora de funcionamiento lento que transporta el lodo sedimentado hacia el bloqueo de descarga. Al mismo tiempo, se evita que crezca una capa de lodo en la pared del embudo. El lodo se espesa y se deshidrata con una prensa de tornillo.
Microorganismos en material de soporte para el tratamiento biológico del agua.
El agua luego pasa a través de una filtración de arena multicapa y luego se introduce en cuatro biorreactores de DQO, con un volumen de 23.5 metros cúbicos por reactor, para eliminar las sustancias orgánicas biodegradables. DAS Environmental Expert GmbH utiliza el proceso de lecho fluidizado (Biorreactor de lecho móvil — MBBR) en este sistema, en el que se establecen biopelículas en las superficies de empaque. En contraste con el proceso de lodo activado, también se pueden encontrar microorganismos especializados en biopelículas fijas en portador, que no se pueden retener en una densidad de población suficiente debido a sus largos tiempos de generación en lodo activado. Por lo tanto, la estabilidad del proceso de limpieza es generalmente mayor que en el caso de las plantas de lodos activados y los impactos de la carga se absorben mejor.
Proceso de clarificación de etapas múltiples en el camino hacia el agua pura
El efluente de un reactor de DQO entra en un reactor de nitrificación posterior con un volumen de 88 metros cúbicos por reactor. El amonio se oxida allí a través de nitrito a nitrato. Esta nitrificación también tiene lugar en un proceso de lecho fluidizado con biomasa inmovilizada (biología portadora). Para una operación óptima de la planta, el proceso desde los reactores de DQO en las “tuberías verticales” aguas arriba se combina primero con el proceso desde los reactores de nitrificación hasta las estaciones motrices de bombeo de agua.
Cada una de las cuatro estaciones motrices de bombeo de agua tiene una tasa de circulación constante de 37 metros cúbicos por hora, significativamente más alta que la entrada nominal de 18 metros cúbicos por hora. Esto asegura que el volumen de entrada se mezcle directamente con el volumen del contenedor. Para el suministro de oxígeno necesario a los microorganismos ubicados en los portadores, dos ventiladores transportan aire a través de una línea de acero inoxidable a los expulsores instalados en los cuatro MBBR. Al mismo tiempo, también aseguran una mejor mezcla del contenido del recipiente.
Para aclarar, el agua subterránea limpiada de esta manera se pasa a través de un sistema de filtración de arena multicapa antes de llegar al tanque de agua limpia. Sirve como un tanque de recolección antes de que el agua ahora limpia pase una vez más a través de una sección de medición para la inspección final, y luego llega al Rin para el drenaje.
El filtro de carbón activado protege los microorganismos en los biorreactores de los biocidas.
Un filtro de carbón activado también está integrado en el sistema, que puede reaccionar de manera flexible a la contaminación fluctuante del agua subterránea bombeada desde el campo de remediación, dependiendo de la cantidad de contaminantes. “Los diversos niveles de contaminantes también son la razón por la que elegimos esta tecnología de sistema”, dice Lunow. “El sistema de purificación de agua puede funcionar con la misma tecnología de sistema de acuerdo con dos conceptos de proceso diferentes. La clave siempre está cambiando el orden del proceso. Así es como garantizamos una mayor seguridad, especialmente para el tratamiento biológico.”
La configuración del sistema permite, por un lado, la presencia de constituyentes biocidas del agua para proteger la biología aguas arriba de la filtración de carbón activado. Si, por otro lado, se contienen contaminantes no biodegradables, también es posible la limpieza final por medio de filtración de carbón activado después del tratamiento biológico. En cualquier caso, el agua subterránea tratada finalmente alcanza una calidad que permite la descarga directa en el Rin.
La solución de DAS Environmental Expert GmbH para la purificación de aguas subterráneas como parte de la renovación del pozo Kessler es un sistema de cuatro carriles con una etapa inicial y otra de salida. Con un rendimiento de 18 metros cúbicos por hora y carretera, alcanza un total de 72 metros cúbicos por hora de rendimiento. “La tecnología ha funcionado de manera confiable desde que se puso en servicio; los límites de descarga especificados en el permiso de descarga son monitoreados y observados de manera confiable ”, dice Alexander Roth, gerente general de proyectos de BAUER Resources GmbH. “Los costos operativos son bajos, por lo que el sistema es económico. Y las habilidades técnicas de resolución de problemas de nuestros socios de DAS Environmental Expert GmbH ya nos impresionaron en la fase de planificación. Trabajar con la empresa Dresden siempre da lugar a ideas que también convencen al cliente “.
La solución de DAS Environmental Expert GmbH para la purificación de aguas subterráneas como parte de la renovación del pozo Kessler es un sistema de cuatro carriles con una etapa inicial y otra de salida. Con un rendimiento de 18 metros cúbicos por hora y carretera, alcanza un total de 72 metros cúbicos por hora de rendimiento.