El agitador HYPERCLASSIC® Evolution 7 en la eliminación de microcontaminantes de la ARA Thunersee (Suiza)

En la depuración avanzada, la eliminación de microcontaminantes —como fármacos, cosméticos o productos de limpieza— exige procesos complementarios a las tres etapas convencionales. Una de las tecnologías más implantadas en Suiza es la adsorción con carbón activo en polvo (PAK), integrada como cuarta etapa de tratamiento.

El reto hidráulico del proceso con PAK

En la estación depuradora ARA Thunersee, en servicio desde 1972 y con capacidad para 120.000 habitantes equivalentes, el PAK se aplica al efluente clarificado mediante el denominado procedimiento Ulm.
El proceso se basa en la dosificación de PAK junto con coagulantes y floculantes en un reactor de contacto, donde la calidad de la mezcla y el control del esfuerzo cortante son determinantes para la formación de flóculos estables y una buena sedimentación posterior.

Los reactores de contacto deben mantener una suspensión homogénea, evitar zonas muertas y garantizar que la energía de mezcla sea suficiente para el lodo biológico cargado con PAK, más denso y viscoso que el convencional.

Agitador HYPERCLASSIC® Evolution 7: mezcla eficiente y controlada

Para responder a estas exigencias, la ARA Thunersee incorporó el agitador HYPERCLASSIC® Evolution 7 de INVENT. Su geometría hiperbólica genera elevadas velocidades en el fondo del tanque y una corriente de mezcla de gran alcance, que asegura la suspensión completa del PAK y la distribución uniforme de los reactivos.

Entre sus principales características técnicas destacan:

Alta velocidad de fondo para evitar sedimentación y acumulación de sólidos.
Bajo esfuerzo cortante local, que favorece el crecimiento controlado de flóculos.
Diseño optimizado de las palas de transporte, que mejora la homogeneización con menor consumo energético.

Una característica particular observada en la planta es el denominado efecto de “pared virtual”: dos agitadores instalados en zonas adyacentes, girando en sentido contrario, crean una separación hidráulica estable entre cámaras sin necesidad de tabique físico. Esto permite simplificar la construcción y mantener una distribución efectiva del flujo.

Optimización mediante simulación CFD

Durante la fase de diseño, INVENT realizó un estudio de dinámica computacional de fluidos (CFD) dentro de su metodología THINK Fluid Dynamix®, que permitió:

definir la posición óptima de los puntos de inyección de PAK y productos químicos,
analizar los tiempos de retención y el grado de homogeneización en cada zona,
y ajustar la interacción entre agitadores para maximizar la eficiencia del contacto.

Este análisis fue decisivo para dimensionar correctamente la potencia de agitación y garantizar un proceso estable en condiciones de carga variable.

Rendimiento del sistema

Desde su puesta en marcha en 2018, la cuarta línea de tratamiento de la ARA Thunersee ha alcanzado eficiencias de eliminación de microcontaminantes entre el 81 % y el 95 %, superando los requisitos normativos suizos (≥80 %).
Los resultados confirman la importancia de un diseño hidráulico optimizado y una mezcla controlada, especialmente en procesos con sólidos de alta densidad como el PAK.

Más de 25 años de colaboración técnica

La relación entre INVENT y la ARA Thunersee se remonta a 1996, cuando se instalaron los primeros agitadores HYPERCLASSIC® en los reactores de desnitrificación.
Tras más de dos décadas de operación continua y fiable, la planta ha iniciado la sustitución progresiva por la versión Evolution 7, adaptada a las exigencias actuales de los tratamientos avanzados con carbón activo.