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Sistema de aireación AEMJET, eficiencia energética con mínimo mantenimiento

Sistema de aireación (AEMJET)

El procesamiento de alimentos requiere mucha agua, generando un alto volumen de aguas residuales con importante carga contaminante (DBO, DQO, nutrientes). Estas se tratan comúnmente con un tratamiento biológico utilizando un proceso anóxico y de aireación. Para que pueda ser realizado y completado el proceso de nitrificación/desnitrificación por las bacterias, necesitamos sistemas de aireación capaces de suministrar todo el aire/oxígeno necesario para la eliminación de la DQO y poder nitrificar completamente el nitrógeno orgánico. De ahí la necesidad de encontrar sistemas de alto rendimiento de trasferencia de oxígeno, con el menor coste operativo de energía y eliminar el riesgo de averías en el sistema. Sistemas de aireación (AEMAJET)

El sistema de aireación y/o mezcla, por medio de toberas (AEMJET) es uno de los métodos de introducción de oxígeno en el tratamiento biológico “aireado o aeróbico” más eficaces utilizados por los procesadores de aves y carnes, lácteos, así como por otros fabricantes de alimentos y bebidas.

Fundamentos de la operación

Basándose en los principios de funcionamiento de los eyectores, las aguas residuales de una bomba de recirculación y el aire de una soplante, viajan por líneas independientes en el aireador del tanque y se encuentran dentro de boquillas de chorro concéntricas dobles, que por su geometría especialmente diseñada, producen el efecto “venturi”, creando un intenso contacto líquido-aire y mezclando estas dos corrientes al mismo tiempo que forman burbujas de tamaño micrométrico. El flujo mezclado sale de las boquillas a altas velocidades en patrones de mezcla estratégicamente diseñados que permiten un movimiento continuo sin ninguna «zona muerta» dentro del tanque.

Beneficios del sistema

  • Flexibilidad del proceso: Con los sistemas de aireación por eyectores, tanto el mezclado como la transferencia de oxígeno pueden ser controlados independientemente. El mezclado es gestionado por la bomba de recirculación, mientras que el nivel de transferencia de oxígeno lo es por la soplante. La otra ventaja es que la eliminación de nitratos, en sistemas SBRs, se realiza utilizando las mismas bombas que se usan para proporcionar líquido motriz al sistema de aireación a eyectores para mantener el licor mezcla en suspensión y que se lleve a efecto el proceso anóxico. Esto elimina la necesidad de elementos auxiliares de agitación para realizar esta función.

El sistema de aireación AEMJET, a diferencia de otros sistemas, permite aireación pero también anoxia interrumpiendo el aporte de aire sin hacerlo con la recirculación de licor mezcla, es ideal para aplicaciones con tecnología SBR en los sectores cárnico, lácteo, etc., siempre que haya necesidad de eliminar nitrógeno. 

  • Eficiencia energética: Los equipos de aireación de alto cizallamiento, como los aireadores a eyectores, producen un factor alfa más alto en comparación con otras tecnologías de aireación debido a la renovación de la superficie en la interfaz gas/líquido. Los factores alfa más altos se traducen en requisitos de oxígeno estándar (SOTR) relativamente más bajos y, en efecto, en soplantes más pequeñas en comparación con otras tecnologías de aire (difusores).
  • Fácil de mantener: Todos los componentes del equipo mecánico del sistema están situados fuera del tanque para facilitar el funcionamiento y el mantenimiento. Los aireadores de eyectores dentro del tanque están diseñados y fabricados con materiales duraderos y resistentes a la abrasión como el acero inoxidable. Los sistemas de aireación a eyectores están diseñados para una prolongada vida útil, por lo que no hay necesidad de drenar el tanque para el mantenimiento de rutina.

Pero también es un sistema que puede ser aplicado para hacer únicamente aireación, teniendo en cuenta su diseño a las características del reactor y vertido de la fábrica.

  • Rendimiento en climas fríos: Las tecnologías de aireación por eyectores y difusores,  se asientan en la base de los tanques y son ideales para climas fríos; pueden funcionar eficazmente durante todo el año, incluso durante los inviernos rigurosos, cuando los aireadores en la superficie pueden congelarse, funcionar mal o necesitan ser retirados del servicio de alguna otra manera.

Para ampliar la información, no dude en contactar con nosotros: comercial@aemaservicios.com

*Sistema de aireación-mezclado: Compuesto por un bombeo exterior de recirculación, un grupo de soplante híbrido y un sistema de toberas a través del cual se inyecta la mezcla aire-agua y permite la correcta homogeneización del vertido.

Sistema de aireación (AEMJET)

Ventajas en la automatización de plantas de tratamiento de aguas

La automatización y el control, es fundamental para un correcto funcionamiento de los procesos de una planta depuradora.

En el tratamiento del agua, uno de los objetivos perseguidos, es el ahorro energético, que incide directamente en el ahorro de costes.

Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR)

El tamaño de una EDAR influye en los costes energéticos. En una EDAR de mayor tamaño, se tienen menores costes energéticos, a diferencia de las que se obtienen en una EDAR de menor tamaño, que son mayores.

Así pues, los costes energéticos en una explotación de EDAR suponen un porcentaje medio del 56%, por lo que toda mejora en este valor implica una reducción importante de los mismos. En cambio, si nos centramos en el consumo energético en los procesos, estos dependen de si son procesos unitarios los que componen la instalación, de la configuración seleccionada y del tamaño de la misma. En una EDAR estándar, el consumo eléctrico principal proviene de la aireación del tratamiento biológico y suele representar un 50-80% del consumo eléctrico total. La deshidratación de los fangos también representa un consumo significativo, alrededor del 10%, y el consumo de los bombeos es variable y depende mucho de la configuración y de las cotas de agua a salvar.

La tecnología de la automatización permite ahorrar costes energéticos, aunque para conseguir este objetivo conviene analizar los niveles de automatización, de los cuales se contemplan tres: básico, control PID, porque reaccionan al error ya producido de forma proporcional (P), integral (I) y derivativa (D); control predictivo avanzado, que permite ajustar automáticamente los parámetros del modelo predictivo a la relación causa-efecto del proceso y a sus variaciones con el tiempo, el control adaptativo predictivo (AP); y gestión de energía, o conjunto de algoritmos de análisis robustos y probados que proporciona una gestión del sistema eléctrico en tiempo real de alta velocidad de operación, disponibilidad y de entorno de modelado integral.

En resumen, la automatización, con independencia del nivel, reduce costes y produce ahorro en la explotación de las plantas de tratamiento de aguas.

Automatización EDAR

Conclusiones: Está comprobado que las soluciones de automatización logran, en algunos casos, ahorros de hasta un 40% en sistemas convencionales, siempre que se apliquen en todas las fases de la instalación: ingeniería, producción y servicios. Y existen múltiples ejemplos donde pueden aplicarse: control de bombas en estaciones depuradoras de aguas residuales; monitorización y control automático de los sistemas de depuración y/o de abastecimiento; diagnóstico, evaluación y mantenimiento de datos en plantas de tratamiento y redes de agua para evitar interrupciones en los procesos; inspección de cuencas; control de procesos; ahorro energético en el suministro de agua potable; control de válvulas, actuadores e instrumentación; integración de estructuras; gestión de la infraestructura eléctrica de las redes de alimentación; soluciones de comunicación; etc.

El objetivo de los sistemas de automatización y control de EDAR, es supervisar y controlar en tiempo real las instalaciones objeto de estudio desde el control, con el fin de optimizar:

  • El mantenimiento de la calidad del agua tratada.
  • Los costos derivados de la explotación de la planta.
  • Las tareas de operación y supervisión.
  • El funcionamiento de los equipos.

Y conseguir:

  • Un alto grado de seguridad tanto del personal como de las instalaciones.
  • La reducción de daños por avería.
  • La obtención de informes, gráficos, históricos, etc.

Servicios en la automatización de plantas de tratamiento de aguas:

  • Automatización de procesos con control basado en PLC.
  • Manejo sencillo e intuitivo mediante Interface de Pantalla Táctil.
  • Sistemas de Supervisión por computadora con software SCADA.
  • Integración de equipos y Sistemas con Standard de calidad.
  • Sistemas de Telecontrol.
  • Soporte y asesoramiento técnico de emergencia.

Beneficios de la automatización de plantas de tratamiento de aguas:

  • Soluciones concebidas de principio a fin en función de los requerimientos y necesidades de los clientes.
  • Gestión integral de sistemas eléctricos y electrónicos con la implementación de sistemas de protecciones eléctricas y dispositivos de protección contra sobretensiones.
  • La automatización concebida como un todo, aplicando la normativa existente.
  • Experiencia en sistemas de monitoreo, control y automatización de procesos y tareas, teniendo en cuenta la expectativa del usuario final y el uso de la información generada por los sistemas.
  • Proyectos concebidos para operar en el largo plazo con posibilidad de realizar expansiones futuras.

Comprende las actividades de:

  • Diagnóstico de sistemas instalados y acotamiento general de acuerdo con el reglamento técnico para el sector de agua potable y saneamiento básico.
  • Identificación y asesoría para la colocación de los instrumentos de medida.
  • Diseño de los sistemas eléctrico, electrónico, integrado de protecciones eléctricas y de ductos y cableados en norma RETIE.
  • Sistemas y equipos de comunicaciones: tableros de potencia y de control, actuadores, válvulas y dosificación automática de químicos.
  • Equipos de lógica programable: sistema de adquisición y control, sistema SCADA de monitoreo y supervisión de procesos, para el control general de operación.
  • Adaptar los sistemas de tratamiento en la gestión, según la tarifa eléctrica que está contratada, asegurando el proceso del sistema.
  • Ingeniería de detalle con planos y especificaciones del proyecto de automatización: Conexionado y distribución del sistema.
  • Presentación y socialización del proyecto: inclusión al proceso de los diferentes actores que intervienen bajo criterios técnicos específicos.
  • Cumplimiento de los más altos estándares de calidad, ajustándose a la normativa vigente: NSR 10, RAS 2000, Norma RETIE, NTC 2050 y demás normas técnicas existentes.

Te ayudamos en lo que necesites, contáctanos: comercial@aemaservicios.com

Depuradora de aguas residuales en el sector cervecero

Depuradora de aguas residuales en el sector cervecero: mediante tecnología anaerobia (UASB) + MBR

“Con el binomio UASB+MBR, AEMA garantiza para esta planta, menores costes de inversión, operación (CAPEX y OPEX) y una instalación compacta y ampliable.”

Aema, empresa española dedicada al tratamiento de aguas y depuración de vertidos industriales, apuesta de manera estratégica por nuevos diseños, persiguiendo la óptima gestión de la hidroeficiencia energética, la reutilización y la mejora medioambiental. Para ello, ejecuta instalaciones que  incluyen  nuevas tecnologías,  en colaboración y alianzas con grandes empresas multinacionales, y con la confianza de los clientes y grupos empresariales usuarios finales  de estas plantas de tratamiento.

EDARi La Zaragozana

EDARi La Zaragozana

Las industrias del sector de alimentación y bebidas generan aguas con alta concentración de materia orgánica compleja y de difícil degradación, como aceites y grasas. En la actualidad, estas aguas se tratan mediante procesos convencionales que requieren de un elevado consumo energético y producen una gran cantidad de fangos, y se desaprovecha su potencial de producción de biogás.

El Área de Ingeniería de AEMA continúa ampliando su cartera de referencias de depuración de aguas residuales en el sector cervecero. En este caso, el proyecto desarrollado se refiere a la la depuradora de aguas residuales de la fábrica de cerveza española con sede en Zaragoza, La Zaragozana, conocida comercialmente como Cervezas Ámbar. 

Esquema general de la planta

1.Introducción

Con esta actuación, La Zaragozana, demuestra su compromiso con el medio ambiente, promoviendo y emprendiendo diferentes actuaciones que permiten el desarrollo y crecimiento de la compañía de manera sostenible. En el diseño de esta planta, Aema ha incorporado soluciones que garantizan menores costes de inversión y mantenimiento, así como la consecución de una instalación compacta y ampliable, según necesidades.

El comportamiento sostenible y socialmente responsable de la industria, mejora su posicionamiento, ayuda a reducir costes, atrae inversión y minimiza riesgos.  

2.Tecnología Anaerobia (UASB) + MBR

El acuerdo contraído con La Zaragozana,  incluye diseño, construcción, puesta en marcha, operación y mantenimiento durante varios años. Esta depuradora ha sido el fruto de meses de intenso trabajo para Aema, analizando las demandas del cliente y su objetivo de contar con una depuradora moderna, flexible y con exigentes garantías de vertido. Tras la exploración de diversos escenarios y tecnologías disponibles, se ha optado por la combinación de dos tecnologías con el binomio UASB+MBR: reactor anaerobio tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), combinado con un reactor aerobio con tecnología MBR (reactor biológico de membranas).

Ambas tecnologías complementarias, permiten la eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO) disuelta en los reactores biológicos y de la materia particulada en suspensión (SPM) rechazada por la membrana, dando lugar a un efluente de calidad incluso superior a la exigida por la legislación vigente para vertidos de aguas al río.

 3.EDARi La Zaragozana

La EDARi, con una capacidad de tratamiento proyectada de 3.300 m3/d, integra las tecnologías anaerobia UASB y aerobia biorreactor de membrana (MBR) para la depuración biológica del vertido industrial de la cervecera.

Para este proyecto en concreto, las principales premisas que se han tenido en cuenta a la hora de diseñar la solución final han sido las siguientes:

  • Reducción de la máxima DQO con el mínimo coste energético.
  • Optima y mayor generación de biogás.
  • Aprovechamiento del espacio disponible, con un diseño que optimiza la superficie de suelo industrial.
  • Mínimo coste de canon de vertido.
  • Pay back de la inversión.

Todas estas premisas han sido determinantes para seleccionar un diseño basado en el proceso anaerobio UASB+MBR como la solución más adecuada para tratar este tipo de vertido.

4.Diseñar, sin perder de vista el futuro

Un buen diseño, lo hace todo más fácil. El éxito de una instalación depuradora de aguas residuales (EDAR), depende de su capacidad de operar asegurando de manera sostenida, el cumplimiento de los parámetros de vertido, en relación a la carga contaminante influente.

¿Cómo se consigue esta situación de  fiabilidad y con costes de operación asumibles?

La versatilidad del diseño permitirá futuras optimizaciones con el objetivo de reutilizar el agua depurada – agua regenerada – en los procesos internos de fábrica y que la planta de Zaragoza, se anticipe una vez más a nuevas exigencias de acuerdo con los estándares medioambientales de la compañía. Las posibilidades de reuso del agua depurada mediante tecnología de membrana (ej. Ósmosis Inversa) y desinfección (ej. Ultravioleta) buscarán mejorar a futuro el ratio de utilización de agua en la industria cervecera.

5.Ventajas tecnológicas

Esquema de un reactor BIOTIM® UASB

Esta nueva depuradora en el sector cervecero, confirma las ventajas intrínsecas de la tecnología anaerobia (UASB) que la hacen económica y tecnológicamente muy ventajosa frente a otras tecnologías de depuración.

En los tratamientos anaerobios no se requiere oxígeno (ahorro energético), se genera menor cantidad de lodo (residuos sólidos) y se produce un subproducto con alto valor agregado como es el biogás, susceptible de ser aprovechado.

  • Bajo consumo energético y simplicidad del funcionamiento.
  • Baja producción de fangos.
  • Los lodos se conservan (sin alimentación) por largos periodos de tiempo.
  • Bajos requerimientos nutricionales.
  • Reducida superficie de implantación.
  • Bajo consumo de productos químicos.
  • Reducción de costes de tratamiento.
  • Generación de biogás, que puede ser aprovechado como fuente de energía renovable.
  • Posible valorización de la biomasa en el mercado.
  • Diseño robusto, alto volumen de biomasa activa, resistencia a las perturbaciones de carga y temperatura con la más alta tasa de eliminación de DQO.

Para cerrar el círculo, aprovechando el contenido energético del biogás producido, la instalación se completa con la instalación de una estación de intercambio de calor en fases: precalentamiento del vertido con efluente depurado y calentamiento posterior con ayuda de una caldera de agua caliente.

Para la combustión del biogás y dando cumplimiento a la normativa vigente (RD 1042/2017) procedemos a la “desulfuración” del gas mediante un bioscrubber: un equipo que evita el consumo de producto químico empleando el fango activo del reactor aerobio como medio lavador de sulfuros.

En cuanto a la tecnología MBR, Aema es la firma española y primera en Europa en instalar y poner en marcha la nueva configuración de membranas de fibra hueca, ofreciendo lo más novedoso y viable, técnica y económicamente a la industria alimentaria, con más de 60 instalaciones en operación en todos los sectores. En este caso, esta tecnología, puede utilizarse como un proceso independiente o para “pulir” los vertidos pre tratados anaeróbicamente a una calidad adecuada e inigualable para su reutilización, cumpliendo además con los más estrictos límites de descarga en términos de MO, SS y nutrientes (N,P).

Instalacion MBR

Entre sus ventajas se encuentran:

  • Fácil operación y mantenimiento
  • Rápida implantación e integración con sistemas existentes
  • Reduce o elimina la desinfección
  • Baja presión transmembrana (TMP) de operación
  • Cumple con los límites más estrictos para materia orgánica, SS y nutrientes
  • La vida de servicio útil de la membrana puede ser mayor a 10 años
  • Ultra compacto, bajo espacio de implantación
  • Reduce producción de lodos y costo asociado de deshidratación más gestión
  • Eliminación de los problemas inherentes a la decantación del fango
  • Efluente de altísima calidad, apto para reutilización

Una ventaja importante del proceso de bioreactor de membrana, es que los sólidos del fango y biomasa, son totalmente retenidos en el bioreactor. Esto significa que el tiempo de retención de sólidos (SRT) en el bioreactor, se puede controlar completamente por separado del tiempo de retención hidráulico (TRH). Esto es diferente del proceso CAS o fango activado convencional, donde los “flóculos” que componen la biomasa, tienen que crecer en tamaño hasta el punto donde puedan sedimentar en el clarificador secundario. En un CAS, el TRH y SRT van acoplados, ya que el tamaño del flóculo y su sedimentabilidad está ligada al TRH.

Por último, el tiempo de retención de sólidos (SRT) tiende a proporcionar un mejor biotratamiento total. Esta condición favorece el desarrollo de los microorganismos de crecimiento más lento, específicamente nitrificantes. Los MBRs entonces son especialmente eficaces en la eliminación de N (nitrificación).

6.Resumen

Después de más de 15 años de operación con la tecnología MBR, AEMA ha sido capaz de innovar en la aplicación de esta tecnología en el sector industrial alimentario, mejorando los sistemas de control y autogestión, optimizando las estrategias de operación, adaptando los protocolos para traducirlos en un funcionamiento estable a lo largo del tiempo y con los más bajos costes de mantenimiento. Funcionan actualmente plantas instaladas y mantenidas por AEMA con esta tecnología, que operan en la actualidad con aquellas membranas originales de hace más de 15 años.

La fórmula y garantía de éxito de AEMA a lo largo del tiempo, descansa en haber dado forma y comprendido la ecuación y sinergia entre:

Estrategias de Control + Hidráulica + Proceso Biológico = AemaMBR

Para entender este concepto es importante darse cuenta de que TODAS las membranas sumergidas tienen un biofilm que debe gestionarse con el conocimiento que brinda la experiencia. Proactividad trabajando al servicio del cliente desde nuestros departamentos de E&M (Explotación y Mantenimiento), laboratorio de bioindicación y análisis, ingeniería de diseño, I+D.

La experiencia de AEMA en vertidos industriales, unida en esta planta depuradora a Waterleau (multinacional especialista en tecnología anaerobia), como socio tecnológico, prevé garantizar el resultado óptimo de este proyecto, tanto desde el punto de vista del sistema de depuración propuesto, como desde el punto de vista de la eficiencia energética, el aprovechamiento del exceso del biogás (calor) generado para la producción de fábrica y el calentamiento del vertido de la depuradora.

Luis Carlos Martínez Fraile (Director Técnico en Grupo AEMA)

Alicia Torres Fraile (Directora de I+D+i del Grupo AEMA y Directora Técnica en LABORATORIOS ALFARO)

Jorge Eduardo Rodríguez Rojo (Ingeniero Comercial. Gestor del proyecto La Zaragozana)

Depuradora de aguas residuales en el sector cervecero

Artículo técnico publicado en la revista FUTURENVIRO

 

 

Descubra las ventajas del mantenimiento integral de una EDAR para su fábrica

Mantenimiento integral de una EDAR

Mantenimiento integral de una EDAR

Un caso particular para explicar los beneficios del mantenimiento integral de una EDAR, es el de una fábrica de hojas de espinaca, grelos y acelgas, perteneciente a un importante grupo alimentario. Su situación ha mejorado gracias a la contratación de un servicio de mantenimiento integral de su planta de tratamiento de aguas.

Esta fábrica, del sector de las verduras ultracongeladas, necesitaba focalizar sus esfuerzos en actividades de mayor valor para su negocio, específicamente a su actividad productiva y no quería dedicar más recursos humanos ni materiales al sistema de depuración. Así qué, propone a Grupo Aema que se encargue íntegramente de la responsabilidad de la planta: mantenimiento y explotación de la EDAR, consumo energético, reactivos, gestión de residuos, etc.

Beneficios que obtiene la fábrica:

  1. Importantes reducciones de coste.
  2. Concentración de los esfuerzos se en las actividades claves de su negocio si se externaliza la gestión, ya que la depuración no es una actividad estratégica empresarial.
  3. Conversión de costes fijos en costes variables.
  4. Incremento en la eficiencia y productividad de actividades auxiliares.
  5. Optimización de procesos de negocio.
  6. Ahorros de tiempo, esfuerzo, mano de obra, costes de operación, costes de formación y capacitación, etc.
  7. Sus procesos de negocio se llevan a cabo de forma eficiente y con tiempos de respuesta rápidos.
  8. La dirección de la fábrica puede ahorrar en problemas de gestión de personal, ya que es Aema quién se encarga de gestionar a las personas que están en la instalación.
  9. Ventaja competitiva para la fábrica, ya que le puede permitir aumentar de forma flexible la productividad en todas las áreas de su negocio.
  10. Garantizar el cumplimiento de parámetros, dado que deja la parte de depuración y tratamiento de aguas en manos expertas en la materia.
  11. Disminución de consumo energético al optimizar la gestión.
  12. Disminución de consumo de reactivos.

Testimonio: El director de la planta comentó: -Mi nivel de satisfacción con el nuevo formato es muy alto. Los problemas concernientes a depuración ya no son de mi competencia, he ganado en tranquilidad porque que me he asegurado que el tratamiento de aguas esté en manos expertas en la materia, Además, del ahorro en costes ha sido sustancial. Hemos salido ganando todos.

Las empresas deben enfocarse en las actividades que aporten mayor valor para el negocio y deben disminuir los riesgos de fallos que puedan parar la producción. Una mala gestión en el tratamiento de aguas es un riesgo que debe acotarse. Al contratar un mantenimiento Integral de una EDAR se evitan muchos problemas siempre y cuando la empresa contratada tenga la experiencia en este tipo de trabajos.

Si quisiese valorar cuánto le costaría este servicio en su fábrica, contacte con: comercial@aemaservicios.com

Otros beneficios destacables:

  • El consumo energético se ha reducido en un 10% y se prevé que llegue a un 15% en un plazo de dos años.
  • Se ha reducido el consumo de productos químicos por la automatización del proceso de producción del fósforo y la deshidratación del fango.
  • Ahorro del 100% en coste de personal.

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Mantenimiento integral de una EDAR

Bioreactor de Membranas para Aguas Industriales la Solución Cuando no Tienes Espacio y Necesitas más capacidad en tu depuradora

Menor espacio y Mayor calidad de efluente con un Bioreactor de Membranas (MBR) para aguas industriales

Bioreactor de Membranas para aguas industriales

Bioreactor de Membranas para aguas industriales

El proceso de MBR es una tecnología de membrana que sustituye el decantador en el proceso de fangos activos convencional de una EDAR. De esta forma la separación de la fase sólido-líquido se realiza por filtración a través de las membranas, en lugar de sedimentación en el decantador, consiguiéndose un efluente tratado que reúne, generalmente, los requisitos para reutilización.

En base a esto, los principales beneficios a la hora de instalar un MBR sobre un proceso de fangos activos convencional son:

  • Menor requerimiento de espacio (al eliminar el decantador del proceso).
  • Mayor calidad de efluente similar a la de tratamiento terciario de un proceso convencional,

Para valorar la implantación de un MBR, conviene realizar un balance técnico- económico completo que nos permita diferenciar claramente las ventajas e inconvenientes del proceso convencional instalado y el MBR que lo sustituiría.

A nivel estructural la diferencia más destacada entre el proceso convencional de fangos activados y los MBR es la superficie ocupada por ambos procedimientos para una misma capacidad de tratamiento. A nivel conceptual, la diferencia que da paso a los MBR frente a los fangos activados es la calidad del efluente obtenido.

Para una misma capacidad de tratamiento, la diferencia en superficie puede llegar a ser un 35% menor.Ello se debe no solo a las altas concentraciones de biomasa, que permiten trabajar con volúmenes de reactor más pequeños, sino a la eliminación del decantador secundario como etapa de sedimentación en el proceso convencional.

Efectivamente frente al espacio ocupado por un reactor de Fangos Activos, el  MBR presenta una superficie menor, lo que implicaría un importante ahorro en obra civil en el caso de una nueva instalación. Por lo tanto, podríamos justificar el empleo de los MBR frente a los tratamientos convencionales por el importante ahorro en espacio que supondría su aplicación: Disminución de obra civil, mayor ahorro económico.

El MBR es una solución compacta que no necesita decantador, ya que la separación se realiza en las membranas y se opera con concentraciones de sólidos en el reactor, en lugar de operar a concentraciones típicas de procesos de fangos activos, ocupando hasta 3-4 veces menos espacio que un tratamiento convencional con tratamiento terciario. Dada la calidad del efluente y lo compactas que son las plantas con MBR, es una solución idónea para casos:

  • Dónde existe escasez de espacio.
  • Zonas con sensibilidad ambiental.
  • Ampliaciones de plantas convencionales.

Podríamos resumir las ventajas de esta tecnología frente a la convencional de fangos activos de la siguiente forma:

  • Opera con concentraciones más altas de sólidos en suspensión en el reactor, por lo que el volumen del reactor biológico es menor, evitándose además, la construcción de decantadores secundarios.
  • No es necesario que los fangos producidos sean decantables, el proceso no se ve tan afectado por la calidad del fango biológico, como bulking filamentoso, desfloculación…
  • Mayor calidad del efluente: El efluente de estos sistemas (SS, DBO5, nitrógeno y fósforo) presentará una calidad superior a la de un tratamiento secundario convencional, ya que la separación de sólido-líquido se realiza mediante las membranas.
  • Efluente con calidad similar a la de un tratamiento terciario. El efluente estará también libre de protozoos y quistes consiguiéndose además una considerable reducción de bacterias y virus.

La tecnología de membranas es especialmente competitiva cuando aparece alguna de las siguientes condicionantes:

–   Necesidad de disminuir la producción de lodos biológicos

–   Necesidad de un grado de depuración elevado: vertido a cauce público, zonas sensibles o pago de un impuesto de vertido elevado.

–  Reutilización: La reutilización puede venir impuesta por la escasez de agua de la zona o puede suponer un valor añadido importante a considerar. Las variables aquí van a ser el precio del metro cúbico de agua fresca o las

-subvenciones por reutilización.

–  Poco espacio disponible

–  Ampliación de la capacidad de tratamiento de plantas convencionales ya existentes.

–  Efluentes industriales con componentes de difícil o lenta biodegradabilidad. La tecnología BRM permite llegar a depurar materia orgánica considerada inerte para otro tipo de tecnologías más convencionales.

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Cómo seleccionar la mejor centrifuga para tratar fangos de aguas residuales

Centrífuga para tratar fangos de aguas residuales industriales

Los costes de transporte y eliminación constituyen el coste más importante con diferencia en la deshidratación de lodos. pudiendo llegar a representar más del 70 por ciento del total. Por tanto, contar con un grupo de deshidratación potente se convierte en un criterio decisivo en la gestión eficiente de una EDAR. Con una centrífuga, puedes conseguir la máxima materia seca del lodo deshidratado y ahorrar en todo momento en los costes de transporte y eliminación.

Existen dos tipos de deshidratación: Natural y la mecánica.

El primer tipo lo forman las eras de secado, y el segundo está constituido, fundamentalmente por: Filtros banda, filtros prensa, filtros de vacío y centrifugas. La clave en el éxito de una deshidratación mecánica esta´en el tipo de acondicionamiento previo.

El acondicionamiento del fango se emplea para mejorar el rendimiento de la deshidratación mecánica. Fundamentalmente existen dos métodos:

1) Acondicionamiento químico: Consiste en la adición de reactivas de tal forma que s consiga la floculación de los sólidos y la expulsión de parte del agua retenida. Los reactivos pueden ser de origen mineral como el cloruro férrico y la cal o de origen orgánico entre los que se encuentran los polielectrolitos aniónicos o catódicos. Los reactivas químicos son mejores para filtros prensa o de vacío; por su parte los reactivas orgánicos funcionan mejor en centrífugas y filtros banda. En general, e tiempo de floculación debe ser superior a 20 minutos.

Proceso

Sequedad %

Consumo de Energía KW/t xSS

Rendimiento

Coste de Inversión

Filtro vacío 20-25 60-150 18-22 Kg SS /m2 x h Medio
Centrífuga 20-25 40-60 Medio
Filtro Banda 20-25 5-20 Variable Bajo
F. Banda – Prensa 27-33 10-30 Variable Alto
Filtro Prensa 40-45 20-40 3-4 Kg SS/m2 x h Muy Alto

2) Acondicionamiento térmico: Consiste en calentar el fango durante un tiempo breve bajo presión. este método tiene mayor aplicación en el caso de fangos provenientes de un tratamiento biológico. Si no se tiene espacio, si se busca que el fango esté higienizado, si se está dispuesto a consumir unos 1000kW.h /Tn agua a evaporar, y si se acepta el hacerse cargo de instalaciones complejas, la elección debe recaer sobre el secado térmico.

El la tabla puede observarse un resumen de las características de los sistemas de filtración mecánica. Se puede apreciar que el uso de filtros prensa proporciona la mayor sequedad pero a costa de un coste de inversión muy alto, si bien el consumo de energía se sitúa comparativamente en la zona media.

Centrífuga tipo

Veamos que factores deben tenerse en cuenta al momento de seleccionar una Centrifuga:

  • Selecciona aquella que ofrezca el mayor volumen de sedimentación y te proporcione la máxima densidad de salida (10 – 20 por ciento) con un mínimo espacio requerido.
  • Posibilidades de aplicación flexible, es decir, que sirva tanto para la deshidratación de lodos digeridos como para la deshidratación directa de exceso de lodo no digerido.
  • Elige aquella que proporcione el mayor ahorro de energía.
  • Selecciona aquella con menores efectos sobre la salud del personal de la planta (sin carga de aerosoles ni escapes de suciedad ni olores) debe ser un sistema lo más cerrado posible.
  • Debe garantizar el máximo contenido de materia seca con la centrífuga.
  • Pregunta por referencias de éxito sobre los resultados de separación óptimos. Verifica que la velocidad del tambor y la velocidad diferencial se puedan regular de manera independiente.
  • La reducción de costes operativos gracias a la reducción del consumo de floculantes es un requerimiento que no puede faltar al momento de seleccionar la mejor solución para la deshidratación.
  • Debe ser de fácil manejo y con un sistema de control sencillo.
  • El ahorro en costes de personal son importantes, es decir, que debe ofrecer las mínimas necesidades de personal, incluso hasta el funcionamiento automático de 24 horas.
  • Máxima vida útil gracias al uso de acero inoxidable de alta calidad, pregunta por los materiales y las medidas optimizadas de protección contra el desgaste que te ofrezcan los fabricantes.
  • Debe disponer de un servicio técnico con especialistas y técnicos cualificados.
  • ¿Qué sistemas de reducción del riesgo de averías de la instalación/máquina te pueden ofrecer?
  • Pregunta por las mejoras de la eficiencia de tu proceso actual.
  • Debe contar con precios más económicos de las piezas de repuesto en comparación con la competencia. Además de la disponibilidad de que los mismos, te pueden dar garantía de repuestos para los próximos 10 o 20 años.

Aguas industriales EDAR la Rioja

Aguas industriales EDAR la Rioja

Diseño de una EDAR con sistema de Membranas

Aguas residuales en la industria cárnica, Aguas residuales en la industria Conservera

Actualmente, existen en el mercado diferentes tipos de membranas que pueden ser utilizadas para el tratamiento de las aguas residuales. En el presente post se han analizado 6 plantas de diferentes sectores alimentarios que están trabajando con un sistema de depuración de fangos activos y bioreactores de Membranas para aguas industriales (sistema MBR). Las plantas 1, 2 y 3 tratan vertidos de bodegas, la planta 4 trata vertidos provenientes de conserveras y congelados vegetales, la planta 5 trata vertidos de una industria cárnica y la planta 6, de una empresa que produce zumos

Tabla 1
Planta P1 P2 P3 P4 P5 P6
Sector Bodega Bodega Bodega Conservas/ Congelados vegetales Cárnica Zumos
Tipo membrana Membrana placa plana Membrana hoja hueca Membrana fibra hueca Membrana fibra hueca Membrana fibra hueca Membrana fibra hueca
Filtración Ultrafiltración Microfiltración Ultrafiltración Ultrafiltración Ultrafiltración Ultrafiltración
Configuración Externa Sumergida Sumergida Sumergida Sumergida Sumergida

En ellas, se ha estudiado el comportamiento de tres de los más importantes sistemas de membranas que se utilizan en la actualidad en plantas depuradoras: membranas de placa plana externa, membrana sumergida de hoja hueca y membrana sumergida de fibra hueca. Las principales características de cada uno de ellos se muestran en la Tabla 2

Tabla 2
Tipo de membrana Placa plana Hoja hueca sumergida Fibra hueca sumergida
Configuración Externa Sumergida Sumergida
Tamaño de poro

0,02

0,2

0,034

Tipo de filtración Ultrafiltración Microfiltración Ultrafiltración
Material membrana PES, PVDF, acrilonitrilo PVDF PVDF
Modo de operación Continua (P cte.) Cíclica (caudal cte.) Cíclica (caudal cte.)
Vida útil 2 años 8 años 10 años
Flux medio (l/m 2h) 70-90 10-30 10-20
Superficie/módulo (m2) 0,35 m2/membrana

111

46,5-60,4
PTM filtración máx. (bar)

5,5

0,04

-0,55

PTM retrolavado máx. (bar) N.A. N.A.

0,55

Recirculación 15Q 4Q 4Q
Necesidad de soplante No

 Las mayores diferencias se deben a la configuración del sistema. En este sentido, mientras que la membrana externa trabaja de forma continua con una presión de filtración con valores por encima de 5 bar, las membranas sumergidas trabajan a caudal constante y por microciclos (etapa que engloba un periodo de filtración y otro de retrolavado y/o relajación. Estos periodos se alternan de forma automáticamente según la programación establecida). Esta forma de operar permite que las membranas sumergidas trabajen a presiones entre 10 a 100 veces menores que las externas. La presión de filtrado es especialmente baja en la planta de hoja hueca sumergida. Al ser tan bajas estas diferencias de presión en las membranas sumergidas, tanto de hoja hueca como de fibra hueca, existe la posibilidad de trabajar sin bomba de aspiración siempre y cuando exista una diferencia de cotas suficiente para alcanzar la presión transmembrana (PTM) de trabajo. Pero este objetivo también se puede conseguir en el caso de la de fibra hueca.

Otro de los factores que diferencian ambas configuraciones es el caudal necesario de recirculación, ya que, como se puede ver en la Tabla 2 es 3,75 veces mayor en las membranas externas que en las sumergidas.

La suma de ambos factores, PTM y caudal de recirculación, hace que las membranas sumergidas estén sometidas a un menor esfuerzo que las externas, lo que repercute en un incremento de la vida útil de las membranas sumergidas de entre 4 y 5 veces respecto a las placas planas externas.

Diseño de una EDAR con sistema de Membranas

El parámetro de diseño fundamental de los sistemas de membrana es el flux (flujo), que determina la superficie de membrana necesaria para filtrar un determinado caudal. El flux se calcula como caudal a filtrar entre la superficie de membrana filtrante (l/h.m2) y depende de varios factores, entre los que se encuentra el tipo de membrana, el tipo de agua a tratar, la concentración de sólidos biológicos de trabajo en el reactor biológico y la temperatura de trabajo del reactor biológico.

En la Tabla 3 se muestran los principales parámetros de diseño de estas plantas. También se puede observar que el flujo de diseño de un sistema con membranas externo es mucho mayor que el que se calcula para un sistema de membranas sumergidas debido a la diferencia que existe en las presiones de trabajo, como se ha comentado en el apartado anterior.

Tabla 3
Planta P1 P2 P3 P4 P5 P6
Caudal diseño (m3/h)

6

1,67

5

116

42

82

Concentración SSLM diseño N.A.

8.870

7.123

6.272

5.774

7.024

Flux diseño (l/h.m2)

71,43

10,82

13,48

15,31

16,63

13,67

Superficie de membranas (m2)

70

154

371

7.579

2.526

6.000

Volumen tanque membranas (m3)

5,40

1,92

4,60

110,00

40,50

93,12

Superficie unitaria membranas instaladas (m2/ m3/h)

14

92,4

74,2

65,33

60,624

73,17

Volumen unitario tanque (m3 tanque/m3/h)

1,08

1,15

0,92

0,95

0,97

0,96

Si se comparan las mismas membranas (P3-P6) en diferentes sectores y tamaño de planta, para valores similares de SSLM en el reactor biológico, se puede comprobar una diferencia en el flujo de diseño entre las plantas instaladas en bodegas y zumos y las que están instaladas en los otros sectores (cárnico y conservero). El flujo de diseño es más conservador en las primeras que en las segundas, debido a que el vertido que generan las primeras presenta un desajuste entre nutrientes y se ha comprobado a lo largo de los años que hay una mayor predisposición a la formación de bulking viscoso que afecta significativamente a la filtrabilidad.

Con respecto a los valores de superficie unitaria, los sistemas con membranas externas requieren una superficie significativamente menor para filtrar un determinado caudal que los otros sistemas, debido al mayor flujo de diseño. En contraposición, la membrana sumergida tie- ne una relación mayor entre los m2 de superficie de membrana y m3 de tanque. Ambos factores hacen que el volumen unitario de tanque (m3 tanque/ m3/h) sea muy parecido en todas las configuraciones.

Tras el estudio comparativo del funcionamiento y operación de tres tipos diferentes de membranas instaladas en 6 plantas depuradoras de aguas residuales en la industria cárnica, bodegas y conservera, se ha llegado a las siguientes conclusiones en cuanto al diseño de una EDAR con sistema de Membranas:

1)       El sistema MBR es muy versátil y robusto porque se adapta a situaciones de emergencia, como son el bulking viscoso o una excesiva concentración de SSLM, de forma eficaz si la planta ha sido correctamente diseñada y operada y se ajustan convenientemente se encuentran ajustados convenientemente los parámetros de trabajo.

2)       Todas las membranas son muy eficaces en cuanto a la separación de los sólidos en suspensión.

3)       Los ciclos de filtrado en las membranas externas son mucho mas cortos que en las membranas sumergidas en condiciones normales. Esto significa que las primeras requieren limpiezas químicas de regeneración más frecuentes que las segundas. Además, las presiones de trabajo y los caudales de recirculación de las membranas externas son mucho mayores que los de las sumergidas, lo que repercute, junto con el mayor número de limpiezas, en un tiempo de vida más corto. Los tiempos efectivos de filtración son similares en ambos sistemas y también el espacio requerido para su instalación.

4)       El ensuciamiento de las membranas sigue una tendencia exponencial, por lo que es muy importante tener un buen control del mismo y una programación adecuada del sistema para que la curva de ensuciamiento tenga un exponente mínimo (en valor absoluto), es decir, que en cada momento la velocidad de ensuciamiento sea la menor posible. En este sentido, Muchas empresas especialistas en los tratamientos de Aguas Residuales Industriales AEMA está invirtiendo un gran esfuerzo en el desarrollo de nuevos sistemas de control para la optimización de este parámetro.

En definitiva, se puede concluir que para optimizar los rendimientos

Aguas industriales EDAR la Rioja

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Diseño de una EDAR con sistema de Membranas

Fangos Activos: Bulking Principal Problema de explotación

Principales problemas de explotación en Fangos activos y aguas residuales industriales

La explotación de una instalación de depuración de aguas industriales que utiliza fangos activos suele presentar algunos problemas de explotación inherentes al propio sistema de depuración. En este post nos centraremos en el más importante de todos, aquel relacionado con las modificaciones de la sedimentabilidad de los fangos (Bulking)

El bulking es actualmente un fenómeno suficientemente conocido a causa de los problemas que causa en el tratamiento de las aguas industriales, y su nombre puede considerarse internacional, sin necesidad de traducirse a otros idiomas.

Fangos Activos

Fangos Activos

Estudios estadísticos demuestran que el 40% de las plantas de depuración padecen bulking durante períodos de tiempo muy variables, y a veces en continuo. En la industria agroalimentaria la situación es peor, y casi todas las plantas han sufrido el bulking, en alguna ocasión.

La fuga de materias en suspensión es la responsable del 90% de los casos de degradación de la calidad del agua, y casi siempre estas fugas son la causa de la elevación del índice de fangos.

Puede considerarse que el bulking empieza cuando comienzan los problemas de decantación, debido a una insuficiente velocidad de sedimentación de los flóculos. Generalmente, los fangos activados se suponen en bulking cuando el índice de fangos supera los 200 cm3/g.

Factores que afectan al crecimiento relativo de los microorganismos filamentosos y floculantes 

  1. Carga másica o edad del Fango
  2. Concentración de sustrato:La concentración de sustrato influye considerablemente en el crecimiento relativo de los dos tipos de microorganismos: filamentosos y floculantes.
  3. Concentración de Oxígeno: Debido a que su superficie es relativamente mayor, los organismos filamentosos aprovechan mejor el oxígeno que los floculantes cuando su concentración es baja.
  4. Equilibrio Nutricional: Dependiendo de la edad del fango, se considera un agua desequilibrada cuando: N/DBO es inferior a: 0,035 a 0,050. – P/DBO es inferior a: 0,007 a 0,010.
  5. Oxidantes: Debido a su gran superficie específica, los microorganismos filamentosos tienen una sensibilidad a los oxidantes mayor que los floculantes.

 

 

Aguas industriales EDAR la Rioja

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Bioreactor de Membranas para aguas industriales: Cómo reducir los costes energéticos de las EDARs mediante sistemas preventivos en las líneas de aireación

Bioreactor de Membranas para aguas industriales

La optimización de los costes de explotación y mantenimiento de las EDAR es de vital importancia y, constituye una de las preocupaciones principales de los responsables de Calidad y Medioambiente. Dentro de los costes de explotación, el consumo energético es uno de los principales, y dada la política de subida de precios que estamos experimentando, la tendencia esperada es que sigan incrementándose. Por este motivo, las empresas tienen que poner en marcha   proyectos dirigidos a optimizar los consumos energéticos de su EDAR.

Bioreactor de Membranas para aguas industriales

Bioreactor de Membranas para aguas industriales

El principal y mayor coste de operación de los sistemas de depuración, se produce en el consumo energético de sus reactores biológicos, por este motivo, la mayoría de los avances tecnológicos que se estudian, desarrollan y llevan a cabo su implantación, están ligados con los sistemas de aireación de los reactores. En un consumo que representa el 80 % del total de consumo de energía de toda la instalación, cualquier pequeña mejora o modificación del sistema de aireación representa un volumen importante de reducción de costes asociados a la reducción de energía. Muchas empresas están en constante estudio y desarrollo de tecnología que permita reducir los costes de operación de las instalaciones en este sentido.

Los responsables de una EDAR deben contar con un sistema de mantenimiento preventivo de las líneas de aireación de los reactores biológicos, para permitir ahorros de hasta el 10 % en el consumo energético. Este descenso en los costes de operación, no se produce de forma directa en una instalación de reciente construcción, sino que permitirá que el aumento de consumo provocado por el envejecimiento de las instalaciones, como consecuencia de ensuciamientos inorgánicos y orgánicos, se produzca en menor medida. Estos ensuciamientos se producen en todos los sistemas. Se irán depositando sales, habitualmente carbonatos y biopelícula, que hace que en los sistemas de difusión se vayan obturando y en los sistemas jet o Körting que se reduzcan las secciones de paso de agua, desviando el sistema de la curva de trabajo.

Aguas industriales EDAR la Rioja

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Estación Depuradora de Agua Residual (EDAR) la Rioja: Dónde ahorrar en los consumos de agua de un matadero de aves

Las aguas residuales de las industrias avícolas contienen altas concentraciones de materia orgánica, sólidos suspendidos, grasas, nitrógeno y fósforo. Su composición y flujo generalmente varían dependiendo del proceso industrial, tamaño de las instalaciones, número de animales sacrificados, eficiencia en la recolección de la sangre y subproductos, consumo de agua por ave sacrificada y manejo del agua en el proceso industrial. En este sentido, no contar con un tratamiento adecuado de estos efluentes puede ser catastrófico tanto para la empresa como para el medio ambiente.

Estación Depuradora de Agua Residual (EDAR) la Rioja

Estación Depuradora de Agua Residual (EDAR) la Rioja

La industria avícola cuenta con una cadena productiva constituida por varias fases o eslabones como alimento, engorde y sacrificio; cada una con procesos que responden a necesidades particulares. La fase de sacrificio consta de varias etapas como la recepción de aves, sacado de jaulas y colgado, aturdimiento, desangrado, escaldado y desplumado. Luego pasan a un proceso de evisceración: Cortado de patas y cabeza, lavado de canales y enfriamiento. Ya por último pasan al proceso de despiece, clasificación y envasado.

En un matadero se consume agua en casi todas las operaciones, con diferentes fines (limpieza, transporte, enfriamiento, etc, con lo que se genera una elevada cantidad de aguas residuales. Estas aguas presentan una elevada carga contaminante, destacando el contenido en materia orgánica y grasas, además de sólidos en suspensión de pequeño y gran tamaño (plumas, huesos, restos sólidos orgánicos).

Antes de entrar a analizar en los consumos de agua más importantes en un matadero de aves,  debemos  estudiar las etapas que se pueden encontrar en las plantas de depuración de aguas residuales de mataderos aves:

Eliminación de sólidos: desbaste y tamizado

Cuando el agua residual llega a la cabecera de la depuradora arrastra una cierta cantidad de sólidos gruesos que deben ser separados para no impedir el correcto funcionamiento de los equipos posteriores. Para tal fin se pueden emplear rejas de gruesos para los sólidos de mayor tamaño y tamices para las partículas más finas.

Eliminación de grasas: desengrase

Es una operación imprescindible en el proceso de depuración de aguas residuales de matadero. Dichas aguas contienen un elevado porcentaje de grasas que, además de su carga contaminante intrínseca, pueden generar problemas en fases posteriores de la depuración como:

  • Obstrucción de rejillas finas.
  • Capa superficial en los decantadores, arrastrando a la superficie a partículas de materia orgánica impidiendo su sedimentación.
  • Dificultades en la aireación durante el tratamiento biológico y contribución a la formación de “bulking”.
  • Alteración en la digestión de los fangos.
  • Incremento de la DQO.

Existen varios métodos de eliminación de grasas, como placas deflectoras, rasquetas de superficie, aunque el más utilizado es el de flotación.

Homogeneización

El vertido de aguas residuales de un matadero no es homogéneo ni constante, puesto que la actividad del matadero no es constante ni continua a lo largo de la jornada, ni a lo largo de la semana, el mes o el año. Es por ello que es necesaria una balsa de homogeneización, con objeto de que el agua entre en la planta depuradora siempre con las Tratamiento de fangos.

Las balsas de homogeneización deberán ser lo suficientemente grandes para absorber las puntas de caudal y carga contaminante, y conviene que estén provistas de agitación para conseguir una mezcla más homogénea y de aireación para evitar fermentaciones indeseadas.

Neutralización

Consiste en la adición de reactivos químicos al agua con objeto de modificar su pH, de manera que éste se sitúe en el rango adecuado para el tratamiento biológico (6,5 – 8,5). Los reactivos utilizados para este fin son ácidos y bases como cal, sosa, carbonato sódico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico… También es posible neutralizar unas corrientes ácidas con otras básicas en caso que se disponga de ambas.

Tratamiento de los residuos del pretratamiento

Es necesario tener en cuenta que algunos residuos del pretratamiento de las aguas residuales de mataderos avícolas se clasifican en la categoría 2 del Reglamento (CE) no 1774/2002, por lo que deberán seguirse las directrices de dicho Reglamento para su adecuada eliminación.

Separación de sólidos en suspensión

La parte principal de este tratamiento es el decantador primario, en el que sedimentan los sólidos en suspensión. Esto en el caso de que las partículas presenten una densidad mayor que la del agua. En caso contrario, se practicará una flotación. Si las partículas están en estado coloidal, puede ser necesario añadir coagulantes y floculantes para facilitar la sedimentación de las partículas.

Tratamiento biológico

Se utiliza cuando las aguas son biodegradables, cosa habitual en las aguas residuales procedentes de mataderos.

Se pueden distinguir dos grandes vertientes dentro del tratamiento biológico: tratamientos aerobios, que son aquellos que se realizan en presencia de oxígeno, y tratamientos anaerobios, sin oxígeno. Las bacterias que intervienen en uno y otro caso son diferentes, así como los productos obtenidos.

Los sistemas aerobios trabajan en presencia de oxígeno y los productos obtenidos son el resultado de la digestión de la materia orgánica por parte de las bacterias aerobias, con lo que se obtiene CO2 y agua y biomasa (fango). Tras el tratamiento biológico aerobio se encuentra la decantación secundaria, en la que sedimentan los fangos producidos y se purgan periódicamente, recirculando una parte al reactor de tratamiento biológico, con objeto de compensar las pérdidas de biomasa. Estos sistemas aerobios se utilizan para cargas orgánicas bajas.

Los sistemas anaerobios trabajan en ausencia de oxígeno. El gas producido (biogás) tiene una composición diferente, 35% de CO2 y 65% de CH4 aproximadamente, y trazas de otros gases como sulfuro de hidrógeno, amoniaco, etc. Los sistemas aerobios pueden tratar aguas con mayor contenido en materia orgánica.

Eliminación de nutrientes

El nitrógeno se elimina por el fenómeno de nitrificación-desnitrificación, que se provoca instalando zonas anóxicas alternadas con zonas aerobias en el reactor biológico. La eliminación de fósforo puede conseguirse por precipitación o también de forma similar a la utilizada para eliminar el nitrógeno.

Desinfección

Dependiendo de dónde se vierta el agua, podría ser necesaria una desinfección (si se vierte a dominio público hidráulico, por ejemplo). En este caso, pueden utilizarse diversos métodos, como carbón activo, resinas de intercambio iónico, ósmosis inversa, etc. pero el más habitual es la cloración.

Tratamiento de fangos

La primera fase del tratamiento de fangos es el espesamiento, que se puede realizar por gravedad o por flotación. Después se procede a la estabilización de los fangos, que se puede realizar por medios físico-químicos (estabilización con cal) o biológicos (digestión aerobia o anaerobia). El acondicionamiento posterior de los fangos consiste en la disminución de la humedad por medio de un tratamiento térmico o bien por floculación química. Después se aplica una deshidratación, que puede hacerse por centrifugación o por filtración (filtros de banda, filtros prensa…). Finalmente deben eliminarse los fangos, existiendo varias posibilidades: aplicación al terreno, compostaje, incineración, etc.

El elevado consumo de agua se debe principalmente a la necesidad de mantener unos exigentes estándares higiénicos y sanitarios. El agua se emplea en su mayor parte en las operaciones de limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios de trabajo, así como en el lavado de canales

Los principales residuos en los mataderos avícolas son fundamentalmente de carácter orgánico y corresponden a aquellos materiales sin valor comercial que deben ser gestionados adecuadamente, independientemente de su grado de valorización.

Principales consumos de agua en un matadero de aves

Los consumos de agua más importantes de un matadero se concentran sobre todo en las operaciones de escaldado y de lavado de las canales. También se produce un consumo de agua significativo en el desplumado, aunque algo menor que en los casos anteriores.

Los principales usos del agua en los mataderos son:

  • Limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y vehículos.
  • Lavado de las canales.
  • Escaldado y desplumado.

Los ratios de consumo de agua pueden ser muy variables, dependiendo entre otros factores: del tamaño de la planta, de su antigüedad, del grado de automatización, de los procesos aplicados y especialmente de las prácticas de limpieza y desinfección. El último factor depende a su vez de la distribución de las distintas zonas de la instalación y por ende, la superficie de suelo dedicada a procesos. El factor superficie de suelo es muy importante ya que para mantener unas adecuadas condiciones higiénicas es necesario su lavado y desinfección frecuente, con el elevado consumo de agua que ello conlleva. Además, la intensidad de la limpieza tras concluir las actividades diarias de sacrificio es igualmente elevada independientemente del número de pollos sacrificados. Dicho de otro modo, las necesidades de agua de limpieza y desinfección de la zona de sacrificio y faenado al final de la jornada, no son tan dependientes de la cantidad de animales sacrificados como del tamaño de la superficie de las instalaciones.

Por el contrario, otras actividades grandes consumidoras de agua dependen más del número de animales que entran diariamente, como puede ser la limpieza de vehículos y el muelle de vivos, el lavado de las canales, etc.

En la mayoría de las instalaciones, el único dato que se maneja es el consumo total de agua a través de las lecturas del contador general, y en pocas ocasiones se dispone de los datos de consumos parciales por proceso o en las operaciones principales.

Las posibilidades de reducción del consumo de agua mediante ahorros directos o mediante la reutilización de corrientes residuales internas están siempre limitadas al cumplimiento de las estrictas especificaciones de higiene que permiten asegurar la calidad y seguridad alimentaria de los productos.

Una de las operaciones unitarias que más necesidades de agua presentan es el escaldado. En los equipos de escaldado el consumo de agua puede presentar valores medios muy dispares entre unos mataderos y otros, debido a que existen varias alternativas tecnológicas al respecto. En cualquier caso el consumo de agua en este punto tiende a ser elevado, incluso en los sistemas que disponen de recirculación de las aguas de escaldado, ya que se debe realizar un aporte continuo para compensar las pérdidas debidas al agua que arrastran los animales a su salida del escaldador.

La etapa de desplumado también es consumidora importante de agua. Para conseguir la eliminación total de las plumas es necesario combinar la acción de los dispositivos de flagelación junto con un abundante duchado con agua a presión. Además, así se cumple otro objetivo como es el enfriamiento de la superficie del animal tras haber sido sometido a la temperatura del escaldador.

Entre las principales razones que provocan un excesivo consumo de agua podemos encontrar:

  • Mala gestión del agua por cultura y comodidad.
  • No contar con los elementos adecuados de inyección y recogida.
  • Uso deficiente del agua de duchas.
  • Escasos dispositivos de corte automático
  • Inadecuados dispositivos de limpieza o bajo índice de recirculaciones. Implicación
  • •directa sobre el coste de consumo y vertido del agua.
  • Recuperaciones de agua e incluso reutilizaciones

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