Con la aceleración de la urbanización, la escala de las plantas de tratamiento de aguas residuales se expande constantemente y el problema de los gases olorosos generados durante el tratamiento de aguas residuales se vuelve cada vez más prominente. Los gases olorosos no sólo afectan la salud de los trabajadores de la planta, sino que también afectan gravemente la calidad de vida de los residentes de los alrededores. Por lo tanto, el diseño científico y racional de los sistemas de control de olores de las plantas de tratamiento de aguas residuales se ha convertido en una parte indispensable e importante de la ingeniería de protección ambiental. Este artículo, que combina especificaciones de diseño de ingeniería y datos de casos, presenta sistemáticamente los puntos de diseño de los sistemas de control de olores de plantas de tratamiento de aguas residuales como referencia para los profesionales del tratamiento de agua.
I. Recolección de gases olorosos
El tratamiento de gases olorosos comienza con una recogida eficaz. Según las especificaciones de diseño, las plantas de tratamiento de aguas residuales suelen utilizar succión de circuito cerrado-de presión negativa para recolectar gases olorosos y evitar su difusión. Los métodos de recopilación comunes son los siguientes:
1. Cobertura sellada
Se instalan cubiertas o campanas selladas en instalaciones propensas a generar olores, como tanques de sedimentación primaria, tanques de espesamiento y estructuras de tratamiento de lodos, para evitar el escape de gases.
2. Colección localizada
Para ubicaciones como salas de bombas de entrada y salas de filtros de barras, la ventilación de escape localizada se utiliza a menudo para recolectar gas, equilibrando la operación y el mantenimiento con la rentabilidad-.
3. Coordinación del sistema de suministro de aire
En áreas con movimiento frecuente de personal, se requiere un sistema de aire de reposición o suministro de aire para mantener la estabilidad de la recolección de gas.
En cuanto a los materiales utilizados para el recinto cerrado, se suelen utilizar materiales resistentes a la corrosión-como fibra de vidrio, placas de acero y UPVC. El diseño debe considerar tanto la resistencia estructural como la durabilidad. Por ejemplo, los cerramientos de fibra de vidrio son livianos y de alta-resistencia, adecuados para estructuras de luces pequeñas y medianas; mientras que los recintos de gran envergadura requieren una combinación de estructura de acero y revestimiento resistente a la corrosión-.
II. Cálculo del volumen de olor
Después de recolectar los gases olorosos, es necesario determinar la escala del sistema de desodorización mediante cálculos razonables del volumen de aire. Según las especificaciones, el volumen de aire oloroso se calcula mediante la siguiente fórmula.
Donde: Q es el volumen de aire oloroso recogido por el sistema de desodorización, m³/h; Q1 es el volumen de aire básico recogido en la estructura sellada, m³/h; Q2 es el volumen de aire suplementario necesario para la ventilación interior, m³/h; Q3 es el volumen de fuga y exceso de aire del sistema de tuberías, m³/h, generalmente tomado como el 10% de (Q1 + Q2).
Los valores de volumen de ventilación para estructuras y ventilación interior se determinan según los siguientes métodos:
(1) El volumen de aire oloroso del pozo de succión de la bomba de entrada y del tanque de sedimentación se calcula en base a 10 m³/(m²h) por unidad de área de agua, lo que aumenta el volumen de ventilación del espacio de 1 a 2 veces/h.
(2) Las rejillas, los transportadores de escoria, los removedores de arena, los transportadores de sedimentación y las tolvas de escoria deberían estar equipados con cubiertas. El volumen de aire de desodorización se calcula como (0,5 × el volumen R de la cubierta, 7 veces/h de ventilación) o la velocidad del aire en la apertura de la cubierta es 0,6 m/s.
(3) El volumen de aire oloroso para el tanque de sedimentación primario se calcula en 2 m³/(m²h) por unidad de área de agua, con 1 o 2 cambios de aire adicionales por hora.
(4) El volumen de aire oloroso para el tanque de espesamiento de lodos se calcula en 3 m³/(m²h) por unidad de área de agua, con 1 o 2 cambios de aire adicionales por hora.
(5) Los tanques aeróbicos generalmente no requieren desodorización. Si es necesaria la desodorización, el volumen de aire oloroso se calcula como el 110% de la tasa de aireación.
(6) El equipo cerrado se calcula en base a 6-8 cambios de aire por hora por volumen de espacio cerrado.
(7) Las campanas de máquina semi-selladas se calculan basándose en una velocidad del aire de 0,6 m/s en la abertura de la campana.
(8) Los filtros prensa de correa (incluidas las cámaras de aislamiento con pasarelas de mantenimiento) se calculan en base a una tasa de cambio de aire de 7 cambios de aire por hora. El volumen de aire de desodorización Q(m³/h)=0.5 × volumen de la cámara de aislamiento R(m³) × 7 cambios de aire por hora. Lo ideal es que cada cámara de la máquina tenga 4 entradas de aire. (9) Máquina deshidratadora centrífuga, filtro prensa de correa (solo cuando el cuerpo de la máquina está cubierto): Volumen de aire de desodorización Q (m³/h)=0.5 × volumen de cubierta R (m³) × 2 veces/h. Lo ideal es que cada cubierta tenga 4 entradas de aire.
(10) Filtro de presión, filtro de vacío: cuando se instala una cubierta, el volumen de aire de desodorización Q (m³/h)=0.5 × volumen de la cubierta R (m³) × 7 veces/h. Lo ideal es que cada cubierta tenga al menos 4 entradas de aire.
III. Diseño de tuberías y velocidad del aire
Los gases olorosos recogidos se transportan al equipo de desodorización a través de tuberías. En el diseño se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
(1) Velocidad de la tubería principal: debe controlarse a 5~10 m/s;
(2) Velocidad del ramal: debe controlarse a 3~5 m/s;
(3) Resistencia local: se deben evitar curvas pronunciadas, la disposición de la tubería debe ser suave y la distancia de transporte debe acortarse tanto como sea posible;
(4) La tubería debe mantener una pendiente adecuada, generalmente de 0,002 a 0,005;
(5) Se debe instalar una salida de drenaje de condensado en el punto más bajo del conducto;
(6) La distancia entre la pared exterior de la tubería y la pared no debe ser inferior a 150 ~ 200 mm; la distancia entre la tubería y las vigas, columnas y equipos se puede reducir en 50 mm en comparación con la distancia desde la pared, pero no se deben instalar juntas soldadas en este lugar; Cuando dos tuberías están dispuestas en paralelo, la distancia entre las superficies exteriores de las tuberías no debe ser inferior a 150~200 mm. Las tuberías no deberán pasar sobre motores, paneles de distribución o paneles de instrumentos, y no deberán obstruir la operación y mantenimiento de equipos, tuberías, válvulas y registros; no deberían obstaculizar las operaciones de las grúas;
(7) Cuando las tuberías estén elevadas a través de pasarelas peatonales, el espacio libre no debe ser inferior a 2,0 m (la distancia desde la parte inferior de la tubería hasta el suelo); cuando se crucen por encima de carreteras, no deben afectar el acceso al equipo y deben cumplir con las normas nacionales vigentes de prevención de incendios. En cuanto a la altura de los camiones de bomberos, la distancia libre no debe ser inferior a 4,5 m; la distancia entre los soportes de las tuberías y el borde de la carretera no debe ser inferior a 2,0 m.
Resumen: El diseño de sistemas de desodorización en plantas de tratamiento de aguas residuales es un proyecto muy completo que involucra múltiples disciplinas como la dinámica de gases, la ingeniería ambiental y la ciencia de materiales. Mediante cálculos científicos y razonables del flujo de aire, diseño optimizado de tuberías y procesos de desodorización eficientes, se puede reducir eficazmente la emisión de gases olorosos, mejorando la calidad ambiental del área de la planta y sus alrededores. A largo plazo, los sistemas de desodorización no son sólo "requisitos de protección del medio ambiente", sino también una manifestación importante de la responsabilidad social empresarial. Con la creciente conciencia pública sobre la protección del medio ambiente, los futuros sistemas de desodorización en las plantas de tratamiento de aguas residuales serán inevitablemente más inteligentes y ecológicos, contribuyendo a la construcción de hermosas ciudades.