Desinfección y reutilización de aguas residuales con UV – Lago Arrowhead, California
Soluciones de TrojanUV

El lago Arrowhead, en California, es una comunidad de resorts que cuenta con aproximadamente 10.000 residentes permanentes. Durante la temporada peak (vacaciones de verano), la población aumenta a 30.000 personas.

En el año 2000, el promedio de agua demandado era de 2.3 millones de galones al día (363m3/hr), y se estimaba que este número aumentaría en un 20% al 2030; Sin embargo, no había ninguna fuente de suministro confiable para satisfacer la demanda futura.

Durante una larga sequía que comenzó en el año 2000, se comenzaron a analizar distintas maneras de proteger, preservar y complementar los recursos hídricos de la zona. Después de varias reuniones con el Consejo Estatal de Control de Calidad del Agua (SWQCB), se hizo una enmienda junto con el Plan de Cuenca de la Región de Lahontan para permitir el uso de agua reciclada (riego) en elevaciones por encima de los 3,200 pies (975 mt).

Situado entre las montañas de San Bernardino, el principal desafío que tuvo que enfrentar la localidad de Arrowhead para reutilizar efectivamente sus aguas residuales tratadas, fue la elevación de la zona, que va desde los 5,000 pies (1.524 mt sobre el nivel del mar), hasta los 6,000 pies (1.829 metros sobresobre el nivel del mar).

Con los medios para conservar el agua y la aprobación para reutilizar el agua para riego, era necesario actualizar las tecnologías de desinfección en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de Grass Valley; y así cumplir con los criterios de reciclaje de agua de California (Título 22). Como el Título 22 pone límites estrictos a la desinfección, la desinfección UV fue seleccionada como el método de desinfección en Grass Valley.

La desinfección UV es un proceso físico que no genera subproductos de desinfección cancerígenos, ni tampoco imparte residuos químicos.

El tratamiento en la PTAR de Grass Valley consiste en el screening, clarificación primaria, filtros percoladores, clarificación secundaria, filtración de membrana y desinfección UV. El agua reutilizada se canalizará a lo largo de 4.572 metros y aumentó un total de 143 metros desde la PTAR de Grass Valley a un campo de golf local en una elevación de 1.609 metros sobre el nivel del mar. Como la tecnología de membrana se está utilizando “upstream” de la desinfección, se seleccionó un Sistema UV de recipiente cerrado.

Parámetros de Diseño

Flujo de Diseño1.25 MGD (197 m3/hr)
Transmitancia Ultravioleta (UVT)> 65% at 254nm
Coliforme Total2.2 MPN/100ml
Diseño de Dosis UV80 mJ/cm2 MS2 RED
Número de Reactores UV4 (2 duty, 2 redundant)
Cuatro reactores TrojanUVFit 32AL50 (2 de servicio y 2 redundantes) instalados en la PTAR de Grass Valley, en el lago Arrowhead.

La Solución De Trojan 

Grass Valley seleccionó el TrojanUVFit™ de recipiente cerrado, ya que era el tenía el costo más bajo de propiedad en la evaluación. El reactor TrojanUVFit 32AL50 está aprobado por las aplicaciones del Título 22 del Departamento de California de Salud Pública (CDPH).

El reactor fue validado de acuerdo las pautas de desinfección Ultravioleta para el agua potable y la reutilización del agua (NWRI / AwwaRF, mayo de 2003). Esto otorgó a la PTAR de Grass Valley una mayor confianza en el tamaño y el rendimiento de la desinfección. Criterios no-económicos tales como experiencia en reutilización e instalaciones previas fueron factores determinantes; TrojanUV se posicionó en lo más alto dentro de esta categoría.

El TrojanUVFit utiliza lámparas de baja presión y alto rendimiento (LPHO) validadas por NWRI. El factor de envejecimiento de la lámpara representa la reducción de salida de UV durante la vida útil de la lámpara. Con TrojanUVFit se logró una lámpara altamente resistente al factor de envejecimiento, siendo validada por un tercero y garantizando una vida útil de 12.000 horas. Los sistemas toman en cuenta el envejecimiento validado de la lámpara,lo que permite garantizar el rendimiento de la desinfección incluso hacia el final del ciclo de vida útil de la lámpara.

Testimonio
“El año 2011 fue el segundo año en el que nuestro sistema de aguas recicladas ha estado operando en el lago Arrowhead. El sistema de TrojanUVFit ha funcionado bien para el distrito y ha cumplido de manera consistente con nuestros requisitos de permiso”.
Ryan Gross, P.E., BCEE
Ingeniero de Distrito, Lago Arrowhead CSD

Para los reactores de recipiente cerrado en la reutilización de aguas residuales, las lámparas LPHO tienen ventajas significativas comparadas con las lámparas de presión media. Las lámparas de presión media son policromáticas, generando calor y luz más visible. Cuando estos factores se combinan con la alta cantidad de nutrientes que se encuentran en las aguas residuales, puede llevar a aumentar la producción de algas, que en última instancia, dificulta el rendimiento de la desinfección y aumenta el mantenimiento requerido para los reactores de recipiente cerrado.

El TrojanUVFit cuenta con un sensor de intensidad UV altamente preciso. Este sensor monitorea la salida de luz UV de la lámpara para asegurar que se estén entregando las dosis adecuadas dentro del reactor, optimizando así el uso de energía.

Siendo la seguridad un factor de máxima importancia, TrojanUVFit utiliza tapas de protección en cada reactor, para así isolar completamente los cables de la lampara del entorno. Además, cuenta con un interruptor de seguridad que desconecta la corriente si la tapa del extremo es retirada.

Comparación de Sistemas UV para la PTAR de Grass Valley, en el lago Arrowhead

Características del Sistema TrojanUVFitSistema UV Alternativo de Recipiente Cerrado
Vida Útil de la Lámpara12.000 horas (1.5 años)12.000 horas (1.5 años)
Consumo Máximo de Energía por Lámpara250 Watts 360 Watts
Número Total de Lámparas Requeridas (Servicio y Redundantes)128 (para el lago Arrowhead)160 (para el lago Arrowhead)
Modelos de Reactor Seis (6) modelos de UVFit fueron validados de acuerdo a los protocolos de la NWRI.Tres (3) reactores fueron validados de acuerdo con los protocolos de la NWRI
Espacio UtilizadoSeis (6) modelos de UVFit, variando entre 4 a 144 lámparas, otorgan
más opciones para coincidir con los requerimientos del proyecto, y así
disminuir el espacio requerido.
El reactor más grande tiene hasta 40 lámparas. El número limitado de
modelos de reactores se convierte en un obstáculo de diseño y aumenta el
uso de espacio requerido.
Resultado Final Trojan proporciona un costo de propiedad más bajo con menos lámparas y un reactor más eficiente. Para el lago Arrowhead, el UVFit proporcionó una menor cantidad de lámparas (128 vs. 160), logrando utilizar menos espacio y una mayor flexibilidad de instalación. Con la base de sistemas UV más grande instaladas en el mundo, Trojan ofrece soluciones duraderas, permitiendo que las personas confíen en la calidad de sus aguas.