Los cambios recientes han preparado a la PTAR para convertirse en una solución regional para la eliminación de lodos

 

Los cambios recientes han preparado a la PTAR Bird Island del área de Buffalo para convertirse en una solución regional para la eliminación de lodos.

 

Escrito por Larry Trojak, Trojak Communications

Versión también publicada en WE&T Magazine, julio de 2015

 

Compartiendo la riqueza

Las plantas de tratamiento de aguas residuales, como la mayoría de sus contrapartes comerciales en la actualidad, se ven obligadas a hacer frente a una serie de desafíos que incluyen el aumento de los costos, una base de clientes a menudo exigente y un panorama económico en constante cambio. Para abordar de manera eficaz estos y otros problemas, un número creciente de plantas está pensando de manera innovadora para mejorar sus operaciones. Para Buffalo (NY) Sewer Authority (BSA), ese esfuerzo creativo ahora incluye complementar su propio volumen de lodo deshidratado con un producto similar (pero más rico) de las comunidades vecinas. Hacerlo les permite reducir drásticamente los costos de combustible relacionados con la incineración y, al mismo tiempo, ayudar a esas comunidades con sus problemas de eliminación de lodos. ¿Compartiendo biosólidos? Parece que solo corresponde a una empresa de servicios públicos que presta servicios a la "Ciudad de los buenos vecinos".

 

Buen día en Black Rock

Fletada por primera vez en 1937 como una planta de tratamiento primaria, la instalación ahora conocida como la PTAR Bird Island cerca del distrito Black Rock de Buffalo se expandió para incluir un tratamiento secundario a fines de la década de 1970. Según Tom Caulfield, administrador de mejoras de capital y desarrollo de BSA, la expansión fue en respuesta directa a los mandatos de la Ley de Agua Limpia.

“Esa expansión masiva, esencialmente, la construcción de una instalación de tratamiento secundario totalmente nueva, agregó capacidades de aireación y clarificación secundaria”, dice. “Incluso hoy en día, pocas personas se dan cuenta de que Bird Island es la segunda planta de tratamiento de aguas residuales más grande de todo el estado de Nueva York. Solo la PTAR de Newtown Creek en la comunidad Greenpoint de Brooklyn es más grande. Estamos diseñados para manejar un flujo máximo de hasta 540 millones de galones por día (MGD), pero actualmente estamos promediando flujos de alrededor de 130 mgd ".

Además de la ciudad de Buffalo, la PTAR Bird Island sirve a un buen número de otras comunidades vecinas, incluidas las aldeas de Sloan y Depew, y las ciudades de West Seneca, Orchard Park, Alden, Lancaster, Cheektowaga, Elma e incluye una cantidad limitada de fluyen desde la ciudad de Tonawanda. A pesar de esa amplia cobertura, en realidad fue la cercana ciudad de Amherst la que, al optar por repensar su enfoque general para la eliminación de lodos, cambió drásticamente el aspecto de la operación de procesamiento de biosólidos de la PTAR Bird Island.

 

Plan B para Amherst

Durante más de una década, la ciudad de Amherst había estado deshidratando sus lodos, peletizándolos y trabajando arduamente para generar un mercado para ellos como un producto fertilizante de alta calidad. Sin embargo, en 2010, el aumento de los costos operativos, junto con el envejecimiento de los equipos, los llevó a repensar esa estrategia, según Michael Letina, superintendente de la planta de tratamiento de BSA.

“Amherst esperaba tener el mismo nivel de éxito con su granulado de fertilizante que el Distrito Metropolitano de Alcantarillado de Milwaukee ha tenido con su Milorganite, pero eso nunca sucedió”, dice. “Luego llegaron a un punto en el que sus digestores necesitaban reparaciones serias y, en lugar de incurrir en los costos de actualizar el sistema, comenzaron a buscar alternativas. Determinaron que enviar aquí sus lodos activados residuales [deshidratados] (WAS) tendría más sentido para ellos tanto desde el punto de vista logístico como financiero ".

A principios de 2010 se firmó un acuerdo de 10 años, aprobando el envío de material de Amherst desde sus instalaciones a Bird Island. Hoy en día, diariamente se transportan en camión alrededor de 70,000 libras de WAS desde Amherst hasta la ubicación de Black Rock.

 

Quemar o no quemar

Llevar a Bird Island a un punto en el que pudieran aceptar eficientemente el lodo de Amherst no fue una tarea fácil. Trabajando a través de la sucursal de Buffalo de la firma de ingeniería Arcadis US, Inc., se redactaron y consideraron planes, y el contrato de construcción final de $2.38 millones ofreció un par de opciones para el material que se entregaba.

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“Básicamente, el proceso comenzó con los equipos de construcción haciendo un agujero en el piso de 15 pulgadas de grosor del área de pesaje de nuestra camioneta e instalando un contenedor de piso de empuje de 60 yardas cúbicas suministrado por Schwing Bioset (Somerset, WI). Allí, los vehículos de los clientes - al principio eran solo los camiones del Pueblo de Amherst - podían vaciar el WAS deshidratado que estaban entregando ”, dice Letina. “La tolva contiene un piso de empuje hidráulico que envía el material a través de una compuerta donde cae a un alimentador de tornillo, luego a una bomba Schwing Bioset KSP 12V (HD) diseñada para una presión de operación de 1,000 psi que lo empuja hacia el tercer piso para incinerarlo . Dependiendo de nuestras necesidades en ese momento, también tenemos la opción de sacar ese lodo del contenedor a través de un transportador de tornillo de extracción alternativo y dejarlo caer al subsótano donde se puede volver a humedecer y enviar a nuestros digestores para producir metano. . " 

Agregar el WAS deshidratado de Amherst a la operación fue beneficioso para todos en varios aspectos. No solo abordó las necesidades de la ciudad para eliminar eficazmente su lodo, el alto contenido volátil del material, generalmente en el rango 76%, resultó ser un excelente combustible para el esfuerzo de incineración de Bird Island.

“Nuestros propios biosólidos se digieren anaeróbicamente y, como resultado, son solo un 46 por ciento volátiles, por lo que se necesita una cantidad considerable de gas para quemarlos”, dice Letina. “Sin embargo, poner material de Amherst encima es como arrojar líquido para encendedor a una llama abierta. Ahora, monitoreamos continuamente para ver si la producción de metano o la incineración nos servirán mejor. Es un buen lujo tenerlo ".

 

En el Up and Up

Con el pastel generado por Amherst agregado a la ecuación, el funcionamiento estable y confiable del equipo es clave para garantizar que ambas plantas obtengan el máximo beneficio del nuevo esfuerzo. La bomba de biosólidos de Schwing Bioset instalada como parte de la reciente expansión definitivamente ha superado el desafío, dice Alex Emmerson, coordinador de procesos de BSA.

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“La bomba tiene mucho trabajo por delante, tomando material que generalmente está en el rango de sólidos de 26% a 28% y enviándolo a más de 65 pies directamente hacia el transportador que alimenta el incinerador”, dice. "Para manejar problemas de fricción en línea excesiva, Schwing Bioset también suministró un sistema de anillo de inyección que lubrica la pared de la tubería con una pequeña cantidad de fluido a medida que se mueve".

En promedio, Bird Island mantiene alrededor de 900.000 libras de inventario en su secondary sistema de tratamiento. Sin embargo, recientemente tuvieron un caso en el que los inventarios se agotaron, lo que provocó la necesidad de reducir la emaciación. “Eso significaba que teníamos que depender únicamente de los biosólidos 'externos' y realmente empujar la bomba, a veces haciéndola funcionar a tres veces su velocidad normal”, dice Emmerson. “Incluso con la carga de trabajo adicional, estábamos bombeando constantemente 8,000 libras por hora y nunca tuvimos ningún problema. Definitivamente es una parte clave de la operación ".

Agrega que hay una cierta tranquilidad al saber que la operación de biosólidos externos (que recientemente se expandió para incluir un acuerdo similar con la ciudad de Tonawanda) les brinda un buen plan de contingencia.

"Ahora sabemos que estamos cubiertos si ocurre algo imprevisto, como una falla en la centrifugadora, y necesitamos aumentar la producción utilizando los biosólidos importados para satisfacer la demanda del incinerador". 

 

Dinero en el banco

BSA se ha estado preparando para el crecimiento desde hace algún tiempo, un esfuerzo que incluyó una reciente rehabilitación de incineradores. Según Letina, esa actualización, que incluyó un nuevo paquete de depuradores y quemadores, y tuvo un precio de casi $5 millones, les permite cumplir con las nuevas regulaciones ambientales que entrarán en vigencia en marzo de 2016. Sin embargo, su capacidad para convertirse en biosólidos regionales procesador, y mantener los costos estables al hacerlo, es un verdadero motivo de orgullo.

“Gran parte del trabajo preliminar para esta parte de la operación es una creación de Jim Keller, nuestro superintendente de la planta de tratamiento, y Roberta 'Robbie' Gaiek, administradora de la planta de BSA”, dice Caulfield. “Debido a su planificación y previsión, ya estamos viendo los frutos de este esfuerzo. Antes de la instalación de las centrifugadoras y digestores, esta planta utilizaba alrededor de 550.000 decatermos (Dth) de gas natural al año; ahora tenemos un promedio de 175.000. Por lo tanto, hemos reducido nuestro consumo de gas de manera efectiva en aproximadamente 65%. Con el incinerador rehabilitado y la adición del material más volátil de Amherst y Tonawanda, incluso con los volúmenes añadidos, esperamos reducir entre 150.000 y 160.000 Dth al año ".

Los ahorros obtenidos de la reducción de los costos de combustible de Bird Island se están reinvirtiendo en proyectos en el sitio, eliminando la necesidad de uniones y los dolores de cabeza que conllevan. “Más importante aún”, dice Caulfield, “también nos ha permitido pasar nueve años sin un aumento de tarifas para nuestros clientes. A la luz de lo que ha pasado la economía, no muchas empresas de servicios públicos pueden decir eso ".

 

Viendo hacia adelante

Los planes futuros que se están considerando —con ahorros adicionales anticipados— incluyen un proyecto de calefacción y energía diseñado para recuperar y reutilizar los gases de escape de los incineradores de la planta.

“El plan original fue diseñado para incorporar el uso de tres calderas de recuperación de residuos / calor, dice Letina. “Una vez en funcionamiento, el escape de los posquemadores crearía vapor que alimentaría una turbina y generaría entre 1,5 y 2 megavatios de electricidad, aproximadamente 1/3 de nuestra carga actual. Nuestra factura de electricidad en este momento es considerable: alrededor de $4.5 - $5 millones al año. Si podemos ahorrar otros $1.5 a $2 millones al año, ese dinero se puede reinvertir en la infraestructura, evitando nuevamente los bonos y los aumentos de tasas. Los últimos años han sido desafiantes, pero definitivamente valió la pena el esfuerzo. Con estos cambios propuestos y nuestro creciente papel como procesador regional de biosólidos, este es un momento emocionante para Bird Island y BSA en general ".

 

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