Aireadores y Turbinas

El proceso de aireación es la aplicación de aire u oxígeno en el agua, por ejemplo en el tratamiento de aguas residuales y de todos los efluentes de la decantación primaria que son recogidos en una cuba o depósito de aireación. Mediante el sistema de aireación se aporta oxígeno en un tanque de lodos activos a la vez que se produce la agitación de los mismos, logrando una mezcla adecuada del agua residual y los lodos. Existen aireadores de eje horizontal (tipo cepillo o rotores) y de eje vertical.

Los sólidos se mantienen en suspensión gracias a la comente horizontal producida por los aireadores, consiguiendo un elevado rendimiento de nitrificación-desnitrificación.  Son pues los equipos ideales para procesos de homogeneización biológica.

La capacidad de circulación del aireador hace que este oxígeno se disperse en toda la masa y evita la sedimentación en el fondo del tanque.

HIDROMETÁLICA fabrica los siguientes modelos de Aireadores-agitadores:

  • Aireador Fijo de Superficie
  • Aireador Flotante de Superficie
  • Aireador de Superficie tipo Turbina
  • Turboagitadores sumergidos

Funcionamiento

Todo aireador superficial debe realizar las siguientes funciones:

  • Aportación de oxígeno.
  • Dispersión del oxígeno en la masa líquida.
  • Agitación para mezcla de tos lodos activados.
  • Evitar sedimentaciones en el fondo del tanque.

El agua en el movimiento circular del rotor es aspirada verticalmente por este y expulsada radialmente a una altura próxima al nivel de agua en la cuba. La aportación de oxígeno se produce en su mayoría, en la zona de turbulencias originada sobre la superficie del agua donde existe una renovación continua del intercambio agua-aire. También en este proceso de turbulencias las burbujas de aire son reintroducidas en el líquido y obligadas a descender hacia el fondo del tanque.

Cuando el nivel de agua es variable, se hace necesario el empleo de Aireadores Flotantes.

Para cada aireador se determina la aportación nominal de oxígeno en las condiciones siguientes: agua pura, temperatura de 10°C, presión atmosférica normal de 760mm de mercurio y concentración constante de oxígeno O·mg/l. Esta aportación nominal de oxígeno se expresa en kg de oxígeno por kW/h consumido.

En plantas depuradoras hay diversos factores que inciden en la aportación efectiva de oxígeno al agua y ellos son: calidad del agua residual, nivel de detergentes, forma del tanque y relación anchura altura, radio hidráulico, disminución del rendimiento por obstrucciones del rotor, salinidad, temperatura, etc.

La agitación debe ser suficiente para evitar la sedimentación en el fondo del tanque. Para ello la velocidad del líquido en el fondo ha de ser superior a 15-20 cm/seg. Según también el tipo de tanque. La potencia necesaria para mantener este tipo de velocidad depende de las dimensiones y forma del tanque, en los más usuales se obtiene una suficiente agitación considerando una potencia específica de 25W/m3.

La aportación de oxigeno de un aireador puede regularse variando la profundidad de inmersión del rotor, el sentido de giro y la velocidad de rotación y combinando todas las posibilidades. La profundidad máxima sin tubo de aspiración será de 3.6m.

Principios de diseño: AIS/TUR/TURC

 

Los Aireadores Superficiales (AIS), de Turbina (TUR) y su variante Cónica (TURC) fabricados por HIDROMETÁLICA, están constituidos en su conjunto por los siguientes elementos:

 

  • Motorreductor
  • Anclaje
  • Mangón de acoplamiento
  • Árbol
  • Rotor

Características técnicas: Aireador superficial fijo (AIS)

MOTORREDUCTOR

Grupo motriz central formado por motorreductor epicicloidal de varias etapas, diseñado para trabajar en cualquier condición climática y totalmente impermeable. Tensión 220/380V, frecuencia 50Hz, protección lP54 y aislamiento clase B. Eje cilíndrico con chavetero desde diámetro 30.

ÁRBOL

Construido por un eje tubular de acero A-42b embridado en ambos extremos, constituyendo el elemento de enlace para acoplar el mangón al rotor, transmitiéndole el movimiento del motorreductor al mismo.

ANCLAJE

El anclaje puede diseñarse para pasarelas metálicas o de hormigón armado. Ejecutado en acero A-42b, suficientemente robustos para soportar esfuerzos radiales y axiales.

MANGÓN DE ACOPLAMIENTO

Construido en acero A-42b, está formado por un eje tubular embridado en un extremo y con chavetero interior. Es el elemento de unión intermedia entre la salida del eje del reductor y el árbol de la turbina.

ROTOR

Construido en chapa de acero A-42b o acero inoxidable con forma cilíndrica. Los álabes son radiales y equidistantes y normales a las bases. El número de álabes irá en función de la aportación de oxígeno necesaria. Su especial diseño impide cualquier obstrucción por los lodos presentes en el medio líquido.

Aireador de turbina (TUR)

Aireador de turbina cónica (TURC)

Este tipo de aireador comparte tipo de estructura y forma de funcionamiento con el aireador de turbina (TUR). Sin embargo, se diferencia del TUR en que su hélice está fabricada con forma cónica y chapas plegadas en “L” con disposición radial.

Características técnicas: Trípode de flotación (TFL)

Características técnicas: Turboagitador (AGI)

Especialmente diseñados para tratamiento biológico o físico-químico, totalmente sumergibles en cubas de planta rectangular o circular, proporcionan una agitación en la zona anóxica complementaria a la aireación.

Están compuesto por motor eléctrico, eje prolongado y hélice tipo marina o formada por dos chapas con inclinación opuesta.

Control y mantenimiento

El mantenimiento de un AIREADOR-AGITADOR consiste en:

  • Control y engrase del grupo motorreductor. Observar en la placa del reductor, si es engrase perpetuo o por aceite.
  • Control de los alabes. Comprobar el desgaste de los mismos.

En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que la maquinaria este desconectada y bloqueada para evitar accidentes.

W= momento ejercido sobre la turbina con la potencia nominal del motor

Ed= esfuerzo dinámico básico sobre el cable, calculado con un momento dinámico igual a 3 x W y dos cables.

R= resistencia a la rotura; MS = coeficiente de seguridad R/Ed

Los macizos de anclaje deben soportar un esfuerzo de tracción superior a Ed de unas 3 veces. Los tres cables deben formar un ángulo aproximado de 120°. La longitud de los cables debe ser en una marcha normal de la turbina, tal que formen un ángulo de 30°  con el brazo, cuando los niveles sean máximo y mínimo.

Características técnicas: Aireador flotante (AIF)

Tratamientos

Tratamiento anticorrosivo:

-Partes no sumergidas

  • Una capa de imprimación clorocaucho de 50 micras.
  • Dos capas de acabado clorocaucho de 125 micras.

-Partes sumergidas

  • Chorro de arenas hasta grado Sa 2 ½, según norma sueca SIS 055900
  • Dos capas de acabado al clorocaucho, de 125 micras/capa.

Calidad

Los Aireadores fabricados por HIDROMETÁLICA, poseen los correspondientes certificados de calidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite. La calidad queda asegurada en cuanto a:

  • Tratamientos anticorrosivos y acabados
  • Perfiles laminados en caliente, en cuanto a ensayos químicos y mecánicos. Con certificados de calidad AENOR y sello CIETSID.
  • Chapas laminadas en caliente, con identificación de la colada
  • Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX
  • Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER 70S6 y proceso SMWA con metal de aporte E-6013