Informe 22 de aplicación de Schwing Bioset, Seneca Water
Escrito por Larry Trojak, Trojak Communications
Versión también publicada en Revista WE&T, Edición de octubre de 2016
Cuando la planta de tratamiento de agua de Seneca (SC) se embarcó en un proyecto de expansión reciente, sus objetivos generales eran bastante sencillos: eliminar el uso de cloro en la purificación, reubicar su nuevo proceso de tratamiento químico y mejorar la operación de deshidratación de lodos de alumbre. En ese último punto, los funcionarios de la planta optaron por reemplazar un filtro prensa por lotes obsoleto y difícil de mantener con una tecnología completamente diferente, una prensa de tornillo totalmente automatizada, para manejar sus necesidades de deshidratación. Al hacerlo, no solo eliminaron un dolor de cabeza de mantenimiento continuo, sino que también mejoraron drásticamente la eficiencia de sus operaciones de deshidratación, así como su operación general de gestión de residuos.
Agua para la venta
Construida en una colina con vista al lago Keowee, la Planta de Tratamiento de Agua de Seneca es una instalación de 20 millones de galones por día (MGD) ubicada en Seneca, Carolina del Sur, que atiende a más de 39,000 residentes en y alrededor del condado de Oconee en la parte noroeste del estado. . Según Steve Fletcher, el lago es propiedad de Duke Power Company, lo que permite a la ciudad extraer agua cruda para fines municipales.
“Como parte del acuerdo con Duke Power, tomamos y tratamos el agua del lago, luego, una vez purificada, la vendemos al por mayor a las comunidades del área”, dijo. "Ese número de 20 MGD es nuestro flujo máximo permitido; nuestros volúmenes reales varían, pero generalmente están en el rango de siete a 10 MGD".
Las instalaciones de almacenamiento para el agua tratada y purificada actualmente consisten en tres pozos limpios de almacenamiento en el suelo y ocho tanques elevados con una capacidad total de 6.5 millones de galones.
Gestión de riesgos
Hasta esta última expansión, la desinfección del agua se realizaba mediante cloración que, aunque eficaz, se consideraba un peligro potencial grave, dijo Fletcher.
"Cuando esta planta se construyó por primera vez en 1968, había literalmente una casa en el área inmediata", dijo. “Sin embargo, la popularidad del lago ha atraído el desarrollo a gran escala, tanto residencial como comercial, y hoy el área inmediatamente alrededor de la planta de agua es densa con algunas casas muy bonitas. Si uno de nuestros tres cilindros de una tonelada de cloro gaseoso se hubiera roto, podría haber afectado gravemente a las personas en una milla alrededor de la planta. No queríamos correr ese riesgo por más tiempo y decidimos que generar nuestro propio hipoclorito de sodio era una alternativa mucho más segura ".
Además del cambio en el proceso químico, la expansión también resultó en un nuevo edificio de operaciones que alberga no solo las oficinas y el personal administrativo de la planta, sino que también incluye un nuevo laboratorio y un área común que se pondrá a disposición de la ciudad. residentes para reuniones y otras funciones.
"Este proyecto realmente creció a medida que avanzamos, al igual que el precio, que pasó de $3 millones a $10 millones". Dijo Fletcher. “Pero sabíamos que, mientras hiciéramos cambios, también podríamos hacer todas las mejoras que hemos hablado de desear durante mucho tiempo. En este momento, esta es una de las plantas de tratamiento de agua más funcionales y hermosas que existen ".
Deficiencias de residuos
El tratamiento de lodos de alumbre en Seneca Water, el subproducto del uso de sulfato de aluminio como coagulante, tiene una historia histórica. Cuando la planta se construyó originalmente en 1968, no hubo ningún esfuerzo de tratamiento; el lodo simplemente se devolvió al lago. El advenimiento de las regulaciones de agua limpia cambió todo eso y Seneca Water pronto se recuperó y dispuso de sus lodos en un vertedero de la zona. Para deshidratar el material, Fletcher dijo que los funcionarios de la planta en 1990 optaron por el uso de un filtro prensa de placa y marco.
“Una vez instalada, esa prensa permaneció en su lugar hasta la reciente actualización y eventualmente se convirtió en una de las principales motivaciones detrás de la remodelación del proceso de lodos”, dijo. “Estoy seguro de que, en su día, tuvo un desempeño sólido. En los últimos años, sin embargo, se había convertido en un dolor de cabeza mantener que era un trabajo de tiempo completo simplemente mantenerlo en funcionamiento. Además, se ejecutó como un proceso por lotes, lo que significaba que tenía que detenerse después de cada lote de lodo deshidratado que creaba. Sabíamos que había mejores soluciones disponibles y comenzamos a buscarlas ".
Vale la pena señalar que la configuración general de la planta de lodos de alumbre también era deficiente. En ese momento, el lodo se recogía en el depósito de retención de retrolavado, se enviaba a una bomba de transferencia de turbina vertical y luego se encaminaba hacia un espesador.
“Desafortunadamente, ese espesador estaba en la cima de una colina al otro lado de la planta”, dijo Fletcher. “Difícilmente el diseño más eficiente. Una vez espesado, el lodo regresó colina abajo a una bomba de diafragma y al filtro prensa. Las bombas de transferencia no solo eran costosas de operar y casi siempre necesitaban ser reconstruidas, sino que en realidad no estaban diseñadas para bombear lodos, por lo que se paraban continuamente. Todas esas cosas nos hicieron pensar colectivamente en formas de mejorar el proceso general de biosólidos, comenzando por la prensa ".
Ensayos y errores
Después de un proceso bastante largo de demostraciones y pruebas, Seneca Water, trabajando a través de su ingeniero consultor, eligió un prensa de tornillo de Schwing Bioset, Inc. Fletcher dijo que la unidad cumplía mejor con los criterios establecidos que se centraban en el costo frente al rendimiento.
“Observamos varios fabricantes y diversas tecnologías y sabíamos que la unidad Schwing Bioset satisfaría mejor nuestras necesidades”, dijo. “Nuestra antigua prensa absorbía lodo con sólidos de 4% a 5% y lo deshidrataba a aproximadamente 24% de sólidos, por lo que esperábamos al menos eso. Sin embargo, muchas de las prensas que probamos nos ofrecían productos en el rango de 16% a 17%; definitivamente no necesitábamos dar un paso atrás. El equipo de Schwing Bioset puso en línea su unidad de demostración y casi de inmediato obtuvimos lodos deshidratados en el rango de 28% a 32%. Sin embargo, igualmente importante fue el hecho de que la prensa de tornillo estaba completamente automatizada en lugar de un diseño de proceso por lotes. Eso significaba que ya no necesitábamos tener un hombre asignado a la prensa seis horas al día, todos los días, como lo habíamos hecho en el pasado ".
Con Seneca Water comprometida con la prensa de tornillo Schwing Bioset, se realizaron cambios adicionales en la línea de procesamiento de lodos de alumbre, incluida la adición de un mezclador de burbujas grandes Modelo 300 de Pulsed Hydraulics, Inc. (Oroville, Washington).
“En el pasado, habíamos tenido problemas con el sedimento y estancamiento del lodo en algunas de las partes inferiores del depósito de retención”, dijo Tommy Clayton, un operador de Clase A en la planta de Seneca. “Este mezclador de burbujas PHi mantiene el lodo en movimiento y aumenta aún más la producción a través de la prensa de tornillo Schwing Bioset. Tiene una demanda de energía muy baja, no tiene otras partes móviles y funciona con un compresor que también necesitamos para la prensa. Los dos encajan perfectamente ".
Cuestiones urgentes
El aumento de la producción con la prensa de tornillo en su lugar fue inmediato y sustancial. Debido a la naturaleza discontinua de la antigua prensa de placas y marcos, Seneca Water se vio obligada a procesar lodos continuamente durante todo el año. Según Fletcher, eso ha cambiado con la incorporación de la unidad Schwing Bioset.
“Ahora, con el proceso de deshidratación continua, podemos recolectar material en las cuencas y, cuando esté listo, recuperarlo en solo dos o tres semanas. Realmente no hay comparación entre las dos prensas, pero es seguro decir que probablemente podamos hacer cerca de dos toneladas de lodo de alumbre al día con la prensa Bioset, mientras que la prensa anterior tardó dos días en hacer solo una tonelada ".
Esas antiguas cifras de producción se vieron afectadas tanto por el proceso de limpieza como por el tiempo de inactividad relacionado con el mantenimiento. La prensa de placas y marcos, dijo Fletcher, tenía que lavarse después de cada lote, un proceso que podía llevar hasta tres horas. En comparación, la prensa de tornillo Bioset tiene una función de autolimpieza en la que la pantalla se rocía, mientras la unidad está en funcionamiento, limpiándola.
“Eso significa producción continua y sin pérdida de tiempo, lo cual es enorme”, dijo Fletcher. “Estamos ahorrando no menos de seis horas al día en mano de obra solo por la naturaleza de no tener que tener un hombre en el filtro prensa manejando el proceso por lotes, limpiándolo, etc. Sin embargo, sin lugar a dudas, lo que más nos beneficia es tener finalmente una prensa confiable: ya no tenemos que trabajar constantemente para mantener esa unidad operativa. Simplemente ponemos en marcha la unidad Schwing Bioset y funciona todo el día ".
Trabajando juntos
Una vez deshidratado, el lodo de Seneca se recolecta y envía a una planta de tratamiento de aguas residuales del área donde se mezcla con los biosólidos deshidratados de esa instalación y se transporta en camión a un vertedero en un esfuerzo colaborativo de la ciudad / condado.
“Hay tantas facetas de nuestra operación que se han mejorado con esta última expansión”, dijo Fletcher. “Ahora somos mucho más eficientes, nuestro proceso es mejor y mucho más confiable, y se ha eliminado el riesgo de peligro por exposición a sustancias químicas. Ese es un cambio muy bueno para nosotros y un beneficio para la comunidad de Seneca en su conjunto. No podríamos estar más felices con la forma en que resultaron las cosas ".
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