Formación y Cuantificación de Emisiones de Olor en Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales

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sesion01 pagans01 Custom   La generación de olores es una consecuencia inherente a las actividades de almacenamiento y tratamiento de aguas residuales. El acercamiento de la población hacia las zonas próximas a este tipo de instalaciones ha aumentado considerablemente el riesgo de impacto por olores sobre la comunidad adyacente.

   La cuantificación de los procesos generadores de olor ayuda a los operadores de planta a entender cuáles son las fuentes responsables del impacto y ofrece la oportunidad de plantear medidas de mitigación de olores.

E. Pagans1 e I. González

1 (Estel·la Pagans).
Parc de Recerca UAB, Edificio EUREKA Espacio P2M2, 08193 Bellaterra.
Tel: 935 929 048 Barcelona. (www.odournet.com)

   Conflictos de interés: El autor declara que no existe conflicto de intereses.

   Editor académico: Carlos N Díaz.

   Calidad del contenido: Este artículo científico ha sido revisado por al menos dos revisores. Vea el comité científico aquí

   Cita: E. Pagans e I. González, 2015, Formación y cuantificación de emisiones de olor en estaciones depuradoras de aguas residuales, III Conferencia Internacional sobres gestión de Olores en el Medio Ambiente, Bilbao, España, www.olores.org

   Copyright: Los autores retienen la propiedad del copyright de sus artículos, pero los autores permiten a cualquier persona descargar, reusar, reimprimir, modificar, distribuir y/o copiar artículos del sitio web de olores.org, siempre que se citen los autores originales y las fuentes. No es necesario permiso específico de los autores o de los editores de esta web.

   ISBN: 978-84-608-2262-2.

   Palabras claves: EN 13725, EDAR, MTD.

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Resumen

  La generación de olores es una consecuencia inherente a las actividades de almacenamiento y tratamiento de aguas residuales. El acercamiento de la población hacia las zonas próximas a este tipo de instalaciones ha aumentado considerablemente el riesgo de impacto por olores sobre la comunidad adyacente. La cuantificación de los procesos generadores de olor ayuda a los operadores de planta a entender cuáles son las fuentes responsables del impacto y ofrece la oportunidad de plantear medidas de mitigación de olores. Se presentan los resultados de un estudio comparativo de las emisiones derivadas de tres depuradoras de diferente configuración ubicadas en el Reino Unido. Los datos también demuestran cómo la monitorización rutinaria del sistema de control de olores puede identificar de forma proactiva los problemas de rendimiento de los equipos de desodorización.

1. Introducción

  Los olores son generados durante el proceso de tratamiento de aguas residuales en función de la etapa de tratamiento, la composición de las aguas residuales y las condiciones ambientales. Los sistemas de depuración pueden ser físicos, químicos y biológicos, y su uso dependerá de factores como la naturaleza del agua recibida (p.ej. interior, estuario, costa), la sensibilidad del agua a los contaminantes, el tamaño de la depuradora, expresada como Habitantes Equivalentes, o cualquier contaminante especifico presente en las aguas residuales (p.ej. alto contenido en grasas y aceites).

  La cuantificación de los olores emitidos desde fuentes individuales puede ser utilizada para evaluar la contribución relativa de cada proceso específico y proporciona información valiosa sobre cómo reducir el riesgo de impacto por olores de una instalación.

2. Mecanismos de generación de olores en EDARs

   La generación de olores en EDARs está principalmente asociada con la liberación de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) que se generan como resultado de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica por la actividad microbiana. La descomposición anaeróbica empieza en el intestino humano y puede continuar dentro de la red de alcantarillado si se dan condiciones de falta de oxígeno.

   Los olores más intensos y ofensivos y que resultan en un mayor riesgo de impacto habitualmente son los generados durante las operaciones de manejo de lodos (espesado, deshidratación, almacenamiento, etc.). El pretratamiento y el tratamiento primario, en función de la calidad de las aguas, también son etapas que pueden ser responsables de emisiones de olor significativas. Por el contrario, los olores generados en los procesos de tratamiento posteriores a la eliminación de los lodos primarios se caracterizan por un menor riesgo de impacto ya que la mayor parte de la materia orgánica ya ha sido retirada, y los procesos de tratamiento posteriores suelen ser aeróbicos, hecho que inhibe la formación de los compuestos de azufre reducido, responsables de los olores más ofensivos.

   La velocidad de liberación de los olores depende principalmente de la temperatura del material y de la superficie expuesta a la atmósfera (a mayor temperatura y mayor superficie mayor liberación). Asimismo las actividades que implican turbulencia de las aguas y de los lodos conducirán inevitablemente a un aumento en la magnitud de las emisiones de olor.

3. Materiales y métodos

 3.1. Plantas de compostaje de residuos y vertederos

   La EDAR “A” trata una combinación de aguas domésticas y comerciales, para una población de 900.000 habitantes equivalentes, y se ubica en una zona con recetores residenciales y comerciales en sus inmediaciones. La EDAR “B” está capacitada para una población 400.000 habitantes equivalentes y se localiza en una zona urbana con una alta densidad de receptores residenciales. La EDAR “C” sirve una población de de 840.000 habitantes equivalentes tratando aguas domésticas y comerciales y se sitúa en un entorno con receptores residenciales e industriales. En la Tabla 1 se indican las principales fuentes de olor de cada una de las EDARs. Todas ellas utilizan biofiltros como equipos de desodorización de la línea de lodos.

 Tabla 1: Típicas fuentes de olor

Etapa

Fuente

Naturaleza de los materiales olorosos-nivel de confinamiento

Pre tratamiento

Canales de entrada

Aguas residuales – canales abiertos

Rejas y tamices

Materiales del desbaste – almacenamiento abierto

Desarenadores

Arenas – almacenamiento abierto

Tratamiento primario

Decantadores primarios

Aguas residuales - canales abiertos

Arqueta de purga de lodos

Lodos primarios - sumideros abiertos

Vertedero perimetral

Agua decantada - canales abiertos

Tratamiento secundario

Reactor Biológico: zona anóxica

Agua Semitratada - reactores abiertos

Reactor Biológico: zona aeróbica

Agua Semitratada - reactores abiertos

Canales de retorno de lodo activado

Lodo activado de retorno - canales abiertos

Manejo y tratamiento de lodos

Edificios de espesadores

Lodos secundarios - emisiones difusas del edificio cerrado

Tanque de lodos secundarios

Lodos secundario - tanques abiertos

Deshidratación de lodos

Centrifugación- emisiones difusas del edificio cerrado

Digestores secundarios

Lodos digeridos - tanques abiertos

Almacenamiento de lodos primarios

Lodos frescos - fuente de área abierta con agitación intermitente

Sistema de control de olores

Emisiones tratadas - chimenea de salida

 

 3.2. Estimación de emisiones de olor

   Se llevaron a cabo campañas de toma de muestras en cada una de las fuentes de olor identificadas y el posterior análisis de la concentración de olor según la norma EN 13725 en el laboratorio acreditado de Odournet UK. En el caso de fuentes superficiales pasivas (como por ejemplo el agua decantada de los decantadores primarios) se utilizaron campanas Lindvall para obtener la tasa de emisión de olor por unidad de superficie (ouE/m2s). La concentración de olor determinada en los focos con caudal de ventilación se multiplicó por el caudal medido in situ para la obtención de la tasa de emisión de olor por segundo (ouE/s). En el caso de las emisiones difusas de edificios la concentración de olor del aire ambiente de los mismos se multiplicó por una tasa estimada de renovación de aire (correspondiente a 1 renovación horaria, en base a las observaciones realizadas in situ de la estanqueidad del edificio) para la obtención de la tasa de emisión de olor (ouE/s).

4. Resultados y discusión

 4.1. Comparación de emisiones de olor de distintas fases de tratamiento

   La Figura 1 presenta el ratio de emisión promedio medido en cada una de las fuentes superficiales abiertas de cada fase de tratamiento. Según los resultados las etapas de pretratamiento y de almacenamiento de lodos primarios son las fuentes que liberan mayores emisiones de olor por unidad de superficie. Este hecho se debe a que a medida que el efluente avanza a través del proceso de tratamiento el potencial de emitir olores se reduce. Así, tanto en la línea de agua como en la de lodos, las emisiones derivadas de tratamientos secundarios aportan un impacto relativamente bajo comparado con las primeras fases de tratamiento.

sesion01 pagans02Figura 1: Tasa de emisión de olor por superficie de cada unidad de tratamiento de aguas.

   La Figura 2 sin embargo muestra la contribución de las diferentes fases de tratamiento respecto a las emisiones totales cuantificadas al considerar la superficie expuesta a la atmósfera de cada fuente.

   Los datos indican que aunque el potencial de generación de olor del tratamiento primario es inferior al del pre tratamiento, el tratamiento primario habitualmente contribuye en mayor medida a las emisiones totales de las EDARs. Este hecho se debe a la gran superficie abierta de los decantadores primarios. En el caso de la EDAR “B” la alta contribución de la etapa de manejo de lodos se debe a la gran superficie de los tanques abiertos de los digestores de lodos secundarios.

sesion01 pagans03Figura 2: Contribución de emisiones de olor (%) de cada fase de tratamiento.

 

4.2. Eficacia de eliminación de olores de los equipos de desodorización

  La concentración de olor a la salida de un equipo de tratamiento de emisiones es un buen indicador de su rendimiento. Cualquier sistema de desodorización tiene un olor residual que, en el caso de los biofiltros donde se utiliza un material orgánico con microorganismos, puede ser inherente al propio material biofiltrante en vez de estar asociado al aire de proceso. En base a la experiencia de Odournet las unidades de biofiltración que tratan emisiones derivadas de EDARs y que funcionan correctamente se caracterizan por concentraciones de olor a la salida de entre 200 y 5.000 ouE/m3, con eficacias de tratamiento superiores al 90%.

   La Tabla 2 y la Figura 3 muestran los resultados de la caracterización de olor a la entrada y a la salida de los sistemas de biofiltración de las EDARs estudiadas.

Tabla 2: Concentraciones de olor a la entrada y a la salida de los biofiltros y rendimiento de eliminación de olores

Biofiltro

Concentración de olor entrada (ouE/m3)

Concentración de olor salida(ouE/m3)

Eficacia de eliminación de olores (%)

EDAR A

7.351

136

98

EDAR B

11.527

347

97

EDAR C

8.843

5.256

40

 

sesion01 pagans04Figura 3: Concentraciones de olor a la entrada y salida de cada unidad de biofiltración

   Se observa que la concentración de olor dirigida a tratamiento es perfectamente comparable entre instalaciones, con un mayor valor en el caso de la EDAR “B”. Las concentraciones detectadas a la salida de cada biofiltro en el caso de la EDAR “A” y “B” son inferiores a 1.000 ouE/m3 y significativamente menores al biofiltro de la EDAR “C”. Los biofiltros de la EDAR “A” y “B” alcanzan eficacias de eliminación de olores superiores al 95% operando correctamente, al contrario del biofiltro de la planta “C”, que únicamente aporta un 40% de eliminación de olores. 

5. Conclusiones

   - Las etapas iniciales de tratamiento tanto en la línea de aguas como de lodos de una EDAR son las fuentes que liberan mayores emisiones de olor por unidad de superficie, ya que a medida que el efluente avanza a través del proceso de tratamiento el potencial de emitir olores se reduce.

   - El impacto por olores de las fuentes de área de una EDAR no únicamente depende de su potencial de olor, si no de la superficie expuesta a la atmósfera y su turbulencia.

   - El monitoreo rutinario de las unidades de desodorización puede poner de manifiesto problemas de rendimiento para el control de olores, dando la oportunidad de resolver proactivamente los problemas por olores y minimizando el riesgo de impacto en los alrededores de las instalaciones.

Referencias

   EN 13725:2003. 2003. Air Quality - Determination of odour concentration by dynamic olfactometry.

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