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H Y P E R D I V E ®

Optimizadohidrodinámicamente

Alta utilizaciónde oxígeno

Excelente agitación

Mínimo consumode energía

Construcciónrobusta

Mínimomantenimiento

Fácil montaje

Sistema de agitacióny aireación

u m w e l t u n dv e r f a h r e n s t e c h n i k

I n n o v a c i ó n a l s e r v i c i o d e l m e d i o a m b i e n t e

La creciente contaminación del medio ambiente es un problema

que nos afecta a todos. En particular en los últimos años, la contaminación del agua

ha empezado a tomar dimensiones amenazantes. Esta situación ha hecho que la legislación

en materia de aguas residuales sea cada vez más exigente. En consecuencia, es necesario

desarrollar nuevas tecnologías para el tratamiento de agua. INVENT se dedica al desarrollo

de estas nuevas tecnologías, creando productos confiables y de alto rendimiento

que contribuyen en gran medida a la protección y preservación del medio ambiente.

Proteger el medio ambiente de sustancias contaminantes es una tarea

que irá cobrando cada vez más importancia.

INVENT asume este reto con

tecnología ambiental innovadora.

H Y P E R D I V E ®

S is tema de ag i tac ión y a i reac ióncon motor sumerg ib le

INVENT desarrolla, fabrica ydistribuye a nivel mundial máquinas,plantas y procedimientos innovadorespara el tratamiento de aguas ydepuración de aguas residuales.

En el tratamiento de agua y depu-ración de aguas residuales se aplicansiempre varios procesos técnicos dedepuración y preparación que secombinan para formar una planta.Se puede distinguir entre procesosfísicos, físico-químicos y biológicos.La etapa biológica representa elpunto central del proceso, donde sedegradan biológicamente compuestosde carbono y nitrógeno. La base deeste proceso es la agitación eficaz yel suministro eficiente de oxígenopara que los microorganismosdepuradores puedan trabajar deforma efectiva.

INVENT se ha especializado justa-mente en este tema y, con productosinnovadores, se ha convertido enuna de las empresas líderes a nivelmundial en tecnología de agitacióny aireación para la depuración deagua y de aguas residuales.

Junto a la tarea de suministro de oxígeno, también cumple laimportante función de mezclary evita la sedimentación.Gracias al tipo de aireación mecánica, el nivel de oxígenoen aguas residuales es casi tanalto como en aguas limpias.

L íderes enag i tac ión y a i reac ión

3 sistemas de agitación HYPERDIVE ® de un total de 4 en una planta de tratamiento industrial en Holanda

(industria petroquímica)

El sistema de agitación y aireaciónHYPERDIVE

® ha sido especialmentedesarrollado y optimizado para suutilización bajo las difíciles condi-ciones de las plantas de tratamientomunicipales e industriales. El sistemase basa en el eficaz suministro deoxígeno y la agitación óptima en lafase biológica. Comparado consistemas convencionales, presentalas siguientes ventajas:

H Y P E R D I V E ®

E l p lanteamiento

Los sistemas de agitación y aireaciónpara la depuración biológica deaguas residuales tienen la tarea desuministrar al agua grandes canti-dades de oxígeno con el mínimoconsumo energético. Al mismo tiempo,las aguas residuales deben agitarseintensamente para que la concen-tración de oxígeno y los flóculos delodo activado se distribuyan siemprede forma homogénea por todo elreactor y se eviten sedimentos.

Para el suministro eficaz de oxígenohan de generarse burbujas de aire ogas del tamaño adecuado. Sólo asípuede aprovecharse de forma óptimala cantidad de oxígeno inyectada.El tamaño óptimo de burbuja dependede la profundidad de inyección.La inyección de oxígeno debe tenerla máxima profundidad posible a finde lograr elevados periodos depermanencia de las burbujas en eltanque. Las burbujas deben generarsepor tanto cerca del fondo del tanquey no en la superficie del agua.

Los ámbitos de aplicación del sistemade agitación y aireación HYPERDIVE

®

son diversos. Básicamente puedeutilizarse para todas las tareas deaireación, especialmente en todaslas variantes del proceso de lodosactivados, como p. ej.:

Para la reducción de DBO/ DQO y nitrificación en plantasconvencionales de lodos activados.En plantas con reactor biológicode membranas como sedimen-tador (MBR - Membrane Bio-reactor).En sistemas reactores secuen-ciales por lotes (SBR - SequencingBatch Reactor).En zonas bivalentes con desnitrifi-cación/ nitrificación facultativa.En plantas de oxígeno puro.Para la reducción de DBO/ DQO así como nitrificación enreactores de tipo carrusel, zanjas de oxidación o lagunasde oxidación.

En los siguientes apartados sedescriben los ámbitos de aplicación,el modo de funcionamiento, laestructura y otros detalles técnicosde los sistemas HYPERDIVE

® deagitación y aireación.

Aún después de muchos años, la capacidad de aireación no se ve disminuida. La caída de presión del sistema se mantieneconstantemente baja.No se presenta ninguna pro-ducción de aerosoles ni ruidos.El sistema puede ser instalado de manera simple y rápida aúnen tanques llenos.

1 sistema de agitación y aireación HYPERDIVE ® de

un total de 4 en una planta de tratamiento industrialen Holanda (industria petroquímica) DBO: Demanda biológica de oxígeno

DQO: Demanda química de oxígeno

SBR: Sequencing Batch Reactor

Vista genera l

H Y P E R D I V E ®

El objetivo es buscar un sistema quecumpla las demandas anteriores enlo referente a tamaños óptimos deburbuja y mezcla homogénea, y quetambién pueda aplicarse en formaflexible a cualquier reactor; quetenga una construcción robusta y sehalle exento de desgaste.

La agitación intensa es de vitalimportancia para el funcionamientoóptimo y fiable de una planta delodos activados. Con frecuencia sesubestima la influencia de la agi-tación sobre la eficiencia de depura-ción de una planta. Sin embargo, esperfectamente comprensible que lossedimentos del fondo del tanque p.ej. no sólo reducen el rendimientodel reactor, sino que también repre-sentan una disminución de oxígenoy una fuente de toxinas debido a ladescomposición anaerobia. Estopodría originar también, entre otrosproblemas, deficientes propiedadesde sedimentación de los flóculos delodo biológico en el tanque secun-dario de sedimentación.

Una mezcla deficiente origina tam-bién gradientes de oxígeno en eltanque de depuración. Esto reducela capacidad de transferencia deoxígeno, a medida que se reduce elgradiente de transferencia. Estasfaltas de homogeneidad puedencausar problemas en la medidas deoxígeno en un solo punto, ya queestas medidas se realizan general-mente en la parte superior del tanque,donde la concentración de oxígenosuele ser mayor que en el resto delmismo. Esto puede llevar a errorese ineficiencias en el uso del volumendel reactor.

Distribución de oxígeno con agitación insuficiente -depuración deficiente

Distribución de oxígeno con una buena agitación -depuración adecuada

Ef i c i ente y f iab le

V is ta genera l

H Y P E R D I V E ®

Conductode aire

Micro vórtices Cuerpo agitadorhyperboloide

Nervadurasde transporte

Cuchillas de transporteAnillo suministradorde aire

La so luc ión

El sistema de agitación y aireaciónINVENT HYPERDIVE

® es un sistemaoptimizado basado en la mecánicade fluidos, con agitadores de formahiperboloide próximos al suelo y conun motor sumergible. Al contrario deotros productos, éste fue desarroladono sólo para el suministro de oxí-geno, sino también para efectuaruna apropiada agitación del medioy ha sido especialmente diseñadopara cumplir óptimamente ambasfunciones.

La figura contigua ilustra el funciona-miento del sistema de agitación yaireación hiperboloide HYPERDIVE

®.En la misma se puede observar elsistema con sus tres componentesprincipales: el motor sumergible, elcuerpo agitador hiperboloide y laconstrucción tipo jaula en un tanquetípico de depuración, el cual puedeser rectangular o redondo en funcióndel diseño de la planta. El sistema deagitación y aireación HYPERDIVE

®

también puede utilizarse en otrasformas de tanque, p. ej. en reactorestipo Carrusel o lagunas de oxidación.

El agitador hiperboloide gira en elfondo del tanque y genera unacorriente radial hacia el exterior através de 8 nervaduras de transporteintegradas y especialmente optimi-zadas. La corriente genera el máximode turbulencia cerca del suelo yarremolina los sedimentos de formaeficaz. El flujo sube por la paredhacia arriba y transporta todas laspartículas hasta colocarlas justodebajo de la superficie del agua.La corriente que se desarrolla enel tanque posibilita una agitaciónintensiva de los lodos activados.

La so luc ión E l d i seño ópt imo garant izala máxima ef i c i enc ia

Esquema de un sistemade agitación y aireación

HYPERDIVE ®

Líneas de flujo Tubería de alimentaciónMotor

H Y P E R D I V E ®

La so luc ión

Los flóculos de lodo activado reciben el oxígeno en forma óptima hasta su interior (véasela figura). Ello mejora conside-rablemente la calidad del lodo- sobre todo las propiedades de sedimentación en el tanquede depuración final.Los flóculos de lodo activado se distribuyen de forma homo-génea por el tanque y se evitaen forma confiable la forma-ción de sedimentos.Desaparece la producción de aerosoles y los problemas higié-nicos y estéticos relacionadoscon ello. Resultan innecesarioslos sistemas antiespuma.

En funcionamiento, se inyecta aire ogas por debajo de la estructura deagitación hiperboloide. Ésto se rea-liza a través de una tubería indepen-diente que termina en un sistema dedistribución especialmente diseñadoy situado debajo del cuerpo agitador.Allí, el aire sale y llega a la parteinferior de la estructura de agitaciónhiperboloidal, la cual se halla equi-pada con dos elementos, los denomi-nados túneles de dispersión y lasnervaduras de transporte. La corrienteprincipal transporta estas burbujasfinas radialmente hacia afuera y lasdistribuye por todo el tanque.

Este tipo de aireación mecánicaoptimizada combinada con agitaciónpresenta las siguientes ventajas::

Se originan burbujas de tamañoóptimo y se logran periodos depermanencia especialmente pro-longados gracias a la inyecciónde oxígeno en el fondo del tanque y a la distribución radial.Con ello se logra un gran suministro y aprovechamiento de oxígeno.La concentración de oxígeno enel tanque de activación se distri-buye de forma homogénea.

Emisión de ruido prácticamenteinexistente.Se reducen al mínimo los costesde consumo energético, montajey mantenimiento, y con ello loscostes de funcionamiento.El sistema está completamentelibre de obstrucciones, no existedesgaste de membranas ni au-mento de caída de presión.

Flóculo de lodo anaerobio (menor biomasa activa y mayor sedimentación) / Flóculo de lodo aerobio (muchabiomasa activa y menor sedimentación)

biomasa activa biomasa activa

biomasa inactivabiomasa inactiva

Concentración de O2 Concentración de O2

r r

Est ruc tura y se lec c ión de mater ia les

Est ruc tura y se lec c ión demater ia les

Como puede apreciarse en eldespiece contiguo, el agitadorhiperboloide está compuesto porcuatro componentes principalesadaptados de forma precisa: elmotor, el eje, el agitador hiper-boloide y el distribuidor de aire.

MotorEl motor sumergible se instala en laparte superior de la construccióntipo jaula y es directamenteconectado al agitador hiperboloidemediante una brida de unión deacero inoxidable. La unidad deaccionamiento completa consta deun motor eléctrico sumergible, unatransmisión y un cierre mecánico.

Sólo se utilizan transmisiones ro-bustas y de bajo consumo energético,con rodamientos reforzados defabricantes reconocidos. General-mente se eligen altos factores defuncionamiento y la duración cal-culada de los rodamientos superalas 100.000 horas.

Robusto y de e f i c i enc iaprobada

Motor

Dispositivode elevación

Agitadorhyperboloide

Base

Tubería dealimentación

Anillo de aireación

Jaula

Brida de unión deacero inoxidable

H Y P E R D I V E ®

H Y P E R D I V E ®

Sistema de agitación y aireación HYPERDIVE ® listo

para su envío

Diseño de la JaulaEsta construcción se compone de unapesada estructura base con una jaulade acero superpuesta. La estructurabase es una construcción de acerosólido y está recubierta de resinaepóxica. Con ello, el sistema deagitación y aireación HYPERDIVE

®

alcanza un peso bastante conside-rable, garantizando el anclaje per-manente en la posición predetermi-nada. Por otra parte, el diseño de labase favorece la formación de unacorriente propicia para la aireacióny agitación debajo del cuerpoagitador hiperboloide. La jaula deacero inoxidable incluye también elsistema colector y distribuidor de airehacia el anillo aireador.

Tubería de alimentación/Sistema de distribución de aireLa tubería de alimentación provee alsistema de agitación y aireaciónHYPERDIVE

® con aire proveniente delcolector principal. Está conectadacon el distribuidor de aire que estáintegrado a la construcción tipo jaula,desde el cual el aire fluye a travésde las cuatro patas de la jaula haciael anillo aireador.

Cuerpo agitador HyperboloideEl cuerpo agitador hiperboloide,desarrollado en base a los últimosavances de la mecánica de fluidosen los laboratorios de INVENT ,también tiene un acabado de plásticoreforzado con fibra de alta calidad.La aplicación de materiales fabri-cados con los componentes másmodernos garantiza aquí también unagitador liviano, de gran resistenciay a prueba de corrosión.

El cuerpo agitador hiperboloideproduce no sólamente una corrienteapropiada, sino que, gracias a suforma óptima y a las nervadurastransportadoras (integradas sinjunturas), trabaja totalmente libre deatascamientos.

Existen nervaduras en la partesuperior e inferior del cuerpo deagitación hiperboloide. Las superioressirven para el transporte del flujo, esdecir, para la agitación y lasinferiores, llamadas cuchillas detransporte, sirven para la generaciónde burbujas. Esto recibe el nombrede INVENT Doub le F in Techno logy ®.

El anillo aireador está diseñado paraoperar libre de obstrucciones y es elencargado de la pre-dispersión deaire debajo del cuerpo agitador. Elaire presurizado o gas usados debenser proporcionados desde uncompresor externo.

Est ruc tura y se lec c ión de mater ia les

H Y P E R D I V E ®

Monta je y func ionamiento

Monta je

El sistema de agitación y aireaciónHYPERDIVE

® está construído de talforma que puede montarse fácil yrápidamente. Por lo general se envíapre-montado al cliente.Dependiendo de las condiciones detransporte, es posible que el clientetenga que montar algunas partesantes de que el sistema pueda serinstalado. Tan pronto como el sistemade agitación y aireación HYPERDIVE

®

esté completamente montado, sedebe hacer una prueba de funciona-miento en seco para ajustar losúltimos detalles. Luego, el sistemapuede ser elevado con ayuda de unagrúa y colocado en el tanqueasignado, no siendo necesariovaciarlo previamente.

1.-2.: Montaje de un sistema de agitación

y aireación HYPERDIVE ®

3.-5.: Montaje de un sistema de agitación

y aireación HYPERDIVE ®

Ba jos costes de func ionamientograc ias a un mín imo consumo

de energ ía

1.

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Monta je y func ionamiento

Ba jos costes demanten imiento

Func ionamiento

Tras una prueba de funcionamientoen seco y la comprobación delsentido de rotación, el sistema puedecomenzar a operar. No son necesa-rios trabajos adicionales. El sistemaestá diseñado para un funciona-miento permanente y requiere mínimomantenimiento, excepto por lasinspecciones periódicas del reductory del cierre mecánico la transmisióny de la junta hermética. Durante lasrevisiones, que se deberían hacercada 2 años, se saca el HYPERDIVE

®

del tanque y fuera de éste, se le damantenimiento en seco.

Representación gráfica de los cuatro pasos necesariospara la instalación

Sistema de agitación y aireación HYPERDIVE ®

en funcionamiento en una planta de tratamientoindustrial en Suecia (industria papelera)

Sistema de agitación y aireación HYPERDIVE ®, durante

su montaje en una planta de tratamiento municipal enMedio Oriente

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Dimens ionamiento y d iseño Competente y exper imentado

comprender hasta cierto punto elproceso de producción, pues ésteinfluye decisivamente en la composi-ción de las aguas residuales.

INVENT sitúa al cliente en el centrode atención e intenta ofrecer siemprela mejor solución de manera objetiva.Esto no significa que ofrecemos unúnico sistema, sino que básicamenteelegimos la solución más adecuadapara cada caso de aplicación enbase a una importante gama desistemas de agitación y aireación.La selección del sistema adecuadoconstituye el primer y más importantepaso en la planificación y diseño deuna planta. Si se elige el sistemaerróneo, ello conduce inevitablementea una solución limitada y, por ende,al rendimiento deficiente de la plantay a un aumento de los costes.

Gracias a años de investigacióny desarrollo en el área técnica deagitación y aireación, INVENT haconseguido desarrollar una gama deproductos que cubre prácticamentecualquier aplicación de forma óptima.Por esta razón, usted puede confiarplenamente en obtener siempre lamejor solución de INVENT y nosolamente la única disponible.

Diagrama característico de un sistema de agitación

y aireación HYPERDIVE ®

Características de potencia con aireación típica

Dimens ionamiento y d iseñoEl dimensionamiento y el diseño deun sistema óptimo de agitación yaireación es una tarea muy compleja.Se requiere de un gran nivel deprofesionalidad, de conocimientosy experiencia.Ante todo, es importante aplicar unenfoque integral y, junto a los pará-metros estándar, comprender elproceso en su totalidad, para luegousar esta información e integrar elsistema agitador aireador al procesocompleto.

En el caso de plantas industriales,p. ej. en la industria papelera o petro-química, puede resultar importante

Diseñadores de INVENT

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E l laborator ioNuestros productos son desarrolladosy mejorados continuamente en loslaboratorios de INVENT en Erlangen.Disponemos del más moderno equipode medición y análisis. Para ladeterminación de parámetros hidro-dinámicos, modelos a escala sonexaminados y optimizados mediantetécnicas de medición con láser yultrasonido. Análisis químicosayudan a la investigación de proce-sos de agitación a micro y macroescala.

Para medir la transferencia deoxígeno se utilizan los métodosestándar recomendados por el DWA1

y la ASCE2. También disponemos delequipo necesario para realizarmediciones en las plantas. El pará-metro principal para el dimensiona-miento, ”el tamaño de burbuja”, sedetermina mediante métodos ópticos.

Control de calidad

Mejoramiento cont inuoy contro l de ca l idad

La aplicación de una metodologíade caracterización desarrollada porINVENT permite caracterizar ydimensionar un sistema de aireaciónrealizando pocas mediciones.El gran esfuerzo en investigación ydesarrollo, unido con el control decalidad, asegura que nuestro objetivode ofrecer productos superiores parael tratamiento de agua y depuraciónde aguas residuales se vea cumplido.

1 DWA: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft,

Abwasser und Abfall e. V.2 ASCE: American Society of Civil Engineers

Mediciones de transferencia de oxígeno en los laboratorios de INVENT

E l laborator io

H Y P E R C L A S S I C ®H Y P E R D I V E ®

Productos de INVENTen e l mundo

INVENT®, HYPERCLASSIC® y Doub leF in Techno logy® son marcas registra-das de la impresa INVENT Umwelt-und Verfahrenstechnik AG.

Serv i c io¿Cómo podemos apoyarle aefectuar el diseño, la planificación,optimización y modificación de lainstalación o a concretizar susideas? Contáctenos!

El equipo de INVENT elaborará unprimer diseño en estrecha colabo-ración con usted y lo desarrollaráconjuntamente, siempre que seanecesario, a través de varios pasositerativos hasta que se cumplantodas sus exigencias. Tras laconcesión del pedido, un equipoexperimentado de ingenieros seocupará del desarrollo de su pro-yecto en el plazo establecido.De conformidad con el acuerdo alque se llegue, le entregamos ymontamos la planta y la ponemostambién en marcha. Nuestro equipode mantenimiento se encarga deuna manera completamente fiablede todos los trabajos de manteni-miento necesarios.

Éx i to a n ive l mund ia l

Referenc ias escogidas

Plantas Industriales:

Dow Chemicals,industria química

DSM, industria química Refinería Q8,industria petroquímica

Alpro Milk,industria de alimentos

Arla Foods,industria de alimentos

Södra Cell,industria papelera

SAPPI, industria papelera Jass Papoer,industria papelera

Zucchi & Basetti,industria textil

Mascioni, industria textil Dortmunder Union Brauerei, industria de bebidas

Rotteneros, industria papelera

Municipal:

Presidente Prudente, Brasil Sao Jose dos Campos, Brasil Jebel Ali, E.A.U. Said, Líbano Caleta Olivia, Argentina KA Riedlingen, Alemania KA Isny, Alemania Planta de fermentacióndesechos biológicos en Mühlheim, Alemania

INVENT Reunión de equipo

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Tecnologíade aireación

Solucionescompletas

Productosde software

Investigacióny Desarrollo

Ingenieríay consultoría

Otros productos de INVENT

Profes iona l e innovador

Otros productos y serv i c ios

INVENT es el proveedor líder en elmercado de sistemas de agitación,de agitación-aireación y sistemas deaireación por membranas para eltratamiento de agua y aguas resi-duales. No dude en solicitar informa-ción sobre nuestros productos. Conmucho gusto le ofrecemos también”Soluciones Llave en Mano”, queson paquetes integrales cuidadosa-mente dimensionados para su plantade tratamiento. Simulamos y optimi-zamos su planta con ayuda de loscorrespondientes paquetes de soft-ware y optimizamos su instalacióno construcción desde el punto devista hidrodinámico.

Somos su socio competente en todolo referente al tratamiento de aguay de depuración de aguas residuales.

Además del suministro de compo-nentes e instalaciones, también leofrecemos servicios generales deasesoramiento e ingeniería en el áreade la tecnología de agitación. Estopuede incluir p. ej. el dimensiona-miento o la optimización del agitador,o la investigación experimentalutilizando un tanque a escala en ellaboratorio o por medio de simulaciónnumérica.Por otra parte, realizamos un testpara comprobar el funcionamiento yel rendimiento antes de la puesta enmarcha. Aquí se examinan habitual-mente el campo de velocidad, ladistribución de concentración desólidos y la distribución del tiempode retención.

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D ó n d e e s t a m o s :

Oficina en Oriente Medio:INVENT Middle East (FZC)Building Q1-1, Suite 033P.O. Box 121720Zona franca SAIF, SharjahEmiratos Árabes UnidosTe l : +971 (06) 54 89 139Fax: +971 (06) 54 89 138E-mail: info@invent-me.ae

Oficina en Italia:INVENT Aeration Sevices S.r.l.Via Parravicini 3020900 MonzaItaliaTe l : +39 039 2317125Fax: +39 039 2302624E-mail: info@invent-as.it

Nos puede encontrar en:

INVENT Umwelt- undVerfahrenstechnik AG

Oficina Principal:Am Pestalozziring 2191058 ErlangenAlemaniaTe l : +49 (0) 91 31 690 98 - 0Fax: +49 (0) 9131 690 98 - 99E-mail: info@invent-uv.de

Oficina en los EE.UU.:INVENT EnvironmentalTechnologies, Inc.216 Little Falls RoadUnit 8Cedar Grove, NJ 07009EE.UU.Te l : +1 973 571 2223Fax: +1 973 571 2474E-mail: info@invent-et.com

Oficina en Australia:INVENT Pacific Pty. Ltd.2, Woolshed LaneP.O. Box 8096East Orange 2800 NSWAustraliaTe l : +61 408 997 774Fax: +61 263 650 701E-mail: info@invent-pacific.com

A nivel mundial:Pídanos la lista de nuestrosrepresentantes en el mundoo consulte en nuestra página web:www.invent-uv.de