Tecnología de nanoburbujas para el tratamiento de agua y aguas residuales

Oxidación, aireación y desinfección sin productos químicos, impulsadas por PMnB

PMnB es una tecnología de tratamiento de agua y aguas residuales sin productos químicos desarrollada por Palgey Maim, una empresa global de ingeniería con más de 50 años de experiencia en tratamiento de agua. Mediante nanoburbujas estables, mejora drásticamente la transferencia de gas en el agua, lo que permite una oxidación más potente, una aireación más eficiente y una desinfección fiable con menor consumo energético y menor dependencia de productos químicos.

PMnB se integra en la infraestructura existente para mejorar el suministro de agua limpia sin añadir complejidad operativa.

El problema de la transferencia de gas:
Por qué los proyectos de tratamiento del agua rinden por debajo de lo esperado

En muchos casos, la transferencia de oxígeno es el factor limitante para lograr una producción de agua limpia estable y conforme a normativa.

Los sistemas convencionales de aireación y oxidación se basan en burbujas grandes que ascienden rápidamente y se escapan antes de transferir todo su contenido de gas. Para compensarlo, los operadores aumentan el caudal de aire o el uso de productos químicos. Esto incrementa los costes energéticos y la carga operativa.

Los retos habituales incluyen:

Alta demanda energética de aireación

Rendimiento de oxidación inconsistente

Fuerte dependencia del cloro y de otras dosificaciones químicas

Olores y formación de sulfuros

Reducción de emisiones para cumplir la normativa

PMnB se diseñó específicamente para abordar estas limitaciones desde el origen.

Las nanoburbujas ofrecen una forma diferente de aportar gas al agua

PMnB utiliza una generación controlada de nanoburbujas para aumentar los niveles de oxígeno disuelto de forma más eficiente que la aireación convencional, mejorando la oxidación y el rendimiento del tratamiento biológico. Las nanoburbujas son burbujas de gas de menos de una micra de diámetro. A diferencia de las burbujas convencionales, estas:

Permanecen en suspensión en el agua durante periodos prolongados

Tienen una alta relación superficie-volumen

Presentan una carga superficial negativa que mejora la interacción

Liberan el gas gradualmente en lugar de perderlo de inmediato a la atmósfera

Como las nanoburbujas permanecen más tiempo en la columna de agua, aumentan la eficiencia de disolución del gas y mejoran la velocidad de reacción.

Esto permite una desinfección más eficaz, mejorando la calidad del agua y neutralizando bacterias, virus y otros patógenos. Y, de forma crucial, la tecnología lo consigue con menos energía y menos productos químicos que otros procesos de tratamiento del agua.

La ciencia detrás de las nanoburbujas estables

Movimiento browniano vs flotabilidad

A escala nanométrica, el movimiento browniano domina las fuerzas de flotación. En lugar de ascender a la superficie, las nanoburbujas permanecen dispersas por todo el líquido, aportando gas donde se necesita dentro del proceso de tratamiento.

Alta superficie específica

Como las nanoburbujas son extremadamente pequeñas, proporcionan una superficie de interfaz gas-líquido significativamente mayor en comparación con las burbujas de aireación convencionales. Esto potencia las reacciones químicas y mejora la estabilidad del oxígeno disuelto.

Carga superficial y estabilidad

Las nanoburbujas presentan una carga superficial negativa que ayuda a evitar la coalescencia. Esta estabilidad les permite permanecer activas en la columna de agua durante periodos prolongados.

Liberación controlada de gas

Cuando disminuyen los niveles de oxígeno disuelto, el gas almacenado dentro de las nanoburbujas se difunde gradualmente en el agua circundante. Esto respalda los procesos biológicos en el tratamiento secundario de aguas residuales y en los sistemas aerobios.

Estos comportamientos a escala nanométrica permiten a las plantas de tratamiento de agua aumentar el oxígeno disuelto.

Cómo funciona PMnB

PMnB aplica la tecnología de nanoburbujas mediante un proceso controlado e ingenierizado:

1

Generar nanoburbujas ultrafinas

Se crean y estabilizan burbujas ultrafinas en el agua, permaneciendo en suspensión durante largos periodos para maximizar la eficacia.

2

Inyectar gases de tratamiento

Gases disueltos como el ozono, el oxígeno y el aire se aportan de forma eficiente mediante la infusión de nanoburbujas, reduciendo los caudales de gas necesarios.

3

Aportar oxidación sostenida y disponibilidad de oxígeno

El tiempo de contacto prolongado respalda los procesos biológicos, las reacciones de oxidación y la inactivación de patógenos en las etapas de tratamiento secundario y terciario.

Cómo se compara la tecnología de nanoburbujas con la aireación convencional y el tratamiento químico

Tecnología de nanoburbujas PMnB

Las nanoburbujas permanecen en suspensión gracias al movimiento browniano

Menor aporte de gas debido a una mayor eficiencia de disolución

La interfaz gas-líquido extendida mejora la transferencia de masa

Menor dependencia del cloro gracias a una entrega eficiente de ozono

Operación central sin productos químicos

Aireación convencional y dosificación química

Las burbujas grandes ascienden rápidamente y revientan

Se requiere alta energía de soplantes

La transferencia de oxígeno está limitada por el tiempo de contacto

Se requiere cloro para una desinfección fiable

Se requiere almacenamiento y manipulación de productos químicos

Solución multiaplicación aplicada en sistemas de agua críticos

PMnB es una solución multiaplicación diseñada para reforzar la transferencia de oxígeno, la oxidación y la desinfección en diversos entornos de agua tratada y aguas residuales.

La misma tecnología central respalda el tratamiento biológico, la oxidación avanzada y la desinfección sin productos químicos, adaptada a las exigencias operativas de cada sistema.

Funciones principales de tratamiento

Mejora del tratamiento biológico

Aumente la estabilidad del oxígeno disuelto y mejore el rendimiento del proceso aerobio, reduciendo a la vez la demanda energética de aireación.

Oxidación avanzada

Refuerce la oxidación de orgánicos, sulfuros y contaminantes en sistemas de alta carga y caudal variable.

Soporte de desinfección

Mejore la reducción de patógenos mediante una entrega eficiente de ozono, reduciendo la dependencia del cloro y de la dosificación química repetida.

Aplicado en distintos sectores

Los sistemas de nanoburbujas PMnB se implementan en:

Tratamiento de aguas residuales municipales

Mejorar el rendimiento del tratamiento aeróbico, terciario y de lodos aumentando el oxígeno disuelto y la eficiencia de oxidación, a la vez que se reducen el consumo de energía y los costes de gestión de lodos.

Tratamiento de aguas residuales industriales

Reduzca los costes de tratamiento mejorando la oxidación y la eficiencia aeróbica, al tiempo que favorece la eliminación de sulfuros, el control de olores y un rendimiento biológico estable.

Tratamiento de agua potable

Mejore el control de patógenos y biopelículas en el agua potable con soporte avanzado de oxidación y desinfección, reduciendo la dependencia del cloro y cumpliendo con los estándares más estrictos.

Lagunas y embalses

Mejore la calidad del agua de origen aumentando la oxigenación y la oxidación para ayudar a controlar algas, bacterias y olores sin residuos químicos.

Tratamiento de agua de pozo

Oxide sulfuros y contaminantes disueltos mediante la aportación de ozono u oxígeno con nanoburbujas para mejorar el control del hierro y el manganeso y reducir los olores sin dosificación de productos químicos.

Agricultura y riego

Proteja los sistemas de riego y mejore el rendimiento de los cultivos reduciendo las algas y el biofilm y mejorando la disponibilidad de oxígeno en la zona radicular para obtener líneas más limpias y suelos más saludables.

Acuicultura y RAS

Mantenga un oxígeno disuelto estable y la calidad del agua para favorecer un stock más saludable, una mayor densidad de cultivo y menores costes energéticos y operativos.

Lixiviado de vertedero

Mejorar el tratamiento de lixiviados de alta concentración mediante la mejora de la transferencia de oxígeno y la oxidación, la reducción de olores, la estabilización de los procesos posteriores y la reducción de la energía de aireación.

Como PMnB mejora la transferencia de gas en el agua en lugar de añadir productos químicos, la tecnología se adapta a las necesidades de cada sector manteniendo el mismo marco de ingeniería.

Probado fuera del laboratorio: las ventajas de la tecnología de nanoburbujas

PMnB mejora la oxidación y la estabilidad biológica aguas arriba de los sistemas de ósmosis inversa, favoreciendo una mayor calidad del agua y reduciendo el ensuciamiento de las membranas.

En plantas en operación y embalses de todo el mundo, ofrece:

Hasta un 80 % de reducción de la demanda energética de aireación

Hasta un 90 % de reducción del uso de ozono

Mejoras significativas en la eliminación de DBO, DQO y SST

Reducción de sulfuros y olores

Oxígeno disuelto estable en grandes cuerpos de agua

Operación central 100 % sin productos químicos

Casos de estudio destacados

Transforme plantas de tratamiento sin reconstruirlas

Cada sistema de tratamiento tiene limitaciones únicas. Los ingenieros de PMnB evalúan las condiciones del emplazamiento, las limitaciones del proceso y los objetivos de rendimiento para determinar dónde la tecnología de nanoburbujas puede aportar primero mejoras de rendimiento.

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Preguntas frecuentes

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Nuestro equipo dedicado está listo para ayudarle en su viaje con las nanoburbujas.
¿Cómo mejora la tecnología de nanoburbujas el rendimiento del tratamiento de agua y aguas residuales?

La tecnología de nanoburbujas mejora el rendimiento del tratamiento al aumentar la eficiencia de transferencia de gas en el agua. Como las nanoburbujas permanecen en suspensión más tiempo que las burbujas convencionales, proporcionan un tiempo de contacto prolongado para que gases disueltos como el ozono, el oxígeno y el aire se disuelvan y reaccionen.

Esto mejora:

  • El tratamiento biológico en procesos aerobios
  • La oxidación de materia orgánica (DBO y DQO)
  • La eliminación de sulfuros y el control de olores
  • La reducción de patógenos en procesos de desinfección

Al mejorar la disolución y la estabilidad del gas, los sistemas de nanoburbujas ayudan a las plantas de tratamiento a lograr resultados más sólidos y consistentes con menor aporte energético.

La tecnología de nanoburbujas puede integrarse en múltiples etapas de un proceso de tratamiento, según los objetivos de rendimiento.

Los puntos de integración habituales incluyen:

  • Balsas de aireación para mejorar la transferencia de oxígeno en el tratamiento biológico
  • Sistemas de tratamiento terciario para potenciar la oxidación antes de la filtración o la desinfección UV
  • Procesos de tratamiento de lodos para apoyar la digestión aerobia y reducir la formación de sulfuros
  • Tanques de ecualización y embalses para estabilizar los niveles de oxígeno disuelto
  • Sistemas de agua de pozo para la oxidación de hierro, manganeso y sulfuros

Los sistemas PMnB están diseñados para instalación retrofit y pueden integrarse sin grandes obras civiles ni rediseño de la planta.

Sí. La tecnología de nanoburbujas puede reducir la dependencia de productos químicos al mejorar la eficiencia de entrega de gases disueltos como el aire, el oxígeno y el ozono.

En aplicaciones de agua potable y tratamiento terciario de aguas residuales, las nanoburbujas de ozono mejoran el rendimiento de oxidación y desinfección, lo que puede reducir la dosis necesaria de cloro u otros desinfectantes químicos.

El resultado es un proceso de tratamiento que depende más de una transferencia de gas eficiente y menos de una dosificación química continua.

La aireación convencional produce burbujas más grandes que ascienden rápidamente a la superficie, limitando el tiempo de transferencia de gas. Gran parte del aire inyectado se escapa antes de disolverse por completo.

Las nanoburbujas, en cambio:

  • Son más pequeñas de una micra de diámetro
  • Permanecen en suspensión en la columna de agua
  • Proporcionan un tiempo de contacto significativamente mayor
  • Aumentan la superficie para el intercambio de gas

Esto permite que el oxígeno se disuelva más completamente y permanezca disponible para los procesos biológicos.

Sí. La tecnología de nanoburbujas puede aplicarse tanto en sistemas de tratamiento de agua potable como de aguas residuales.

En el tratamiento de aguas residuales, respalda los procesos biológicos aerobios, la oxidación de orgánicos, el control de sulfuros y la desinfección terciaria.

En el tratamiento de agua potable, los sistemas de ozono con nanoburbujas mejoran la reducción de patógenos y la desinfección, mejoran el control de hierro y manganeso y ayudan a reducir la demanda de cloro.

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