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Problemas de depuración en el sector conservas
Cómo solucionar los problemas de depuración en el sector de conservas
En este post trataremos los principales problemas de depuración en el sector conservas. Este sector se caracteriza por tener un vertido con un alto contenido en almidón (patata, guisante, maíz, legumbre,…) La mayor parte del agua que se utiliza en el sector acaba finalmente como corriente de agua residual. Toda el agua captada, será vertida, excepto la que sea necesaria en algún caso como agua de condimento.
Cómo solucionar los problemas de depuración surgidos en el sector conservas con alto contenido en almidón
Incluimos en este sector a las fábricas de procesado de patatas, guisantes, maíz, legumbres, etc., tanto para congelado, como para envasado, incluso precocinados, como pueden ser la fabricación de tortillas de patatas y cocción de legumbres.
Se ha distinguido este tipo de industria basada en la elaboración de los productos anteriores, por el alto contenido en almidones, cuya degradación es muy rápida e influye en el diseño de los tratamientos de sus vertidos, así como en las operaciones de mantenimiento.
Aguas Residuales, problemas de depuración en el sector conservas
La generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de las empresas del sector conservero, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante asociada a las mismas.
Las principales corrientes parciales que más contribuyen en volumen y/o carga contaminante al efluente final proceden de:
- Limpieza de equipos, instalaciones, CIP de limpieza de líneas, escaldado de producto, limpieza del propio producto. Aporta una parte importante del volumen del efluente final.
En cuanto a la carga contaminante proviene de restos de conserva de los procesos de limpieza o cocción del producto, materia prima.
- Limpieza de camiones de transporte de materia prima.
Las cargas contaminantes pueden variar de una instalación a otra y en ciertos casos presentar valores bastante diferentes a los anteriores. Las causas de la variabilidad en las características de estos efluentes son múltiples, destacando:
- El grado de optimización del consumo de agua.
- Los procedimientos de limpieza y productos químicos utilizados, CIP de limpieza.
- La tecnología utilizada en las operaciones consumidoras de agua, básicamente.
- Limpieza de la materia prima y cocción.
El elevado consumo de agua se debe principalmente a la necesidad de mantener unos exigentes estándares higiénicos y sanitarios, además de la cocción del producto. Esta agua suelen tener la particularidad de presentar un alto contenido de carga contaminante en forma de DQO y DBO5, como consecuencia de la presencia almidones disueltos con una biodegradabilidad muy alta. La instalación típica de tratamiento de estos efluentes, suele estar compuesta por los siguientes puntos:
- Desbaste
- Homogeneizador
- Tratamiento Biológico
- Decantadores o membranas (MBR)
- Secado de fangos
Posibles problemas de depuración en el sector conservas y sus causas
Vista general depuradora sector conservas
1. Problema de olores y de pH en los homogeneizadores, debido a la presencia de almidones, cuya degradación es muy rápida.
Causas
- Falta o insuficiencia de aireación.
- Excesivo tiempo de permanencia del agua en estos depósitos, produciendo olores y descensos de pH.
- Excesivo consumo de sosa, porque el pH desciende muy rápidamente, produciendo olores picantes.
Objetivo
Reducir los olores y el consumo de sosa, minimizando los procesos de fermentación.
2. Incumplimiento en los parámetros de vertido, causados por problemas de decantación o rendimiento del sistema, provocados por una deficiente compensación de nutrientes o materia orgánica en el biológico, lo que además ocasiona un excesivo consumo de energía.
Causas
- Exceso de carga de entrada según diseño, que provocan una demanda de oxígeno muy elevada.
- Control de dosificación de nutrientes incorrecto, provocando mala estructura flocular o no alcanzar los parámetros de vertido deseados.
- Tiempos de retención hidráulica inadecuados o recirculaciones de fango no controladas.
- Falta de aporte de oxígeno en unos momentos puntuales. Muy crítico en este tipo de vertidos, pero eso es fundamental diseñar con coeficientes de seguridad.
- Gestión del fango inadecuada: edad del fango, carga másica, concentraciones de fango, % de volátiles, etc.
Objetivo
Estabilización de las condiciones de trabajo del reactor biológico, de tal manera que nos permitan, maximizar la capacidad de tratamiento, y minimizar los costes energéticos.
3. Exceso de consumo de agua en el propio proceso de producción, por una aplicación de buenas prácticas no adecuada. (MTDs). Es sencillo comprobar el grado de implicación en este sentido, dado que tenemos un número importante de referencias las cuales nos permiten establecer caudales y cargas en función de la elaboración que se produce en los procesos de fabricación.
Causas
- Mala gestión del agua por cultura y comodidad.
- No contar con los elementos adecuados de inyección y recogida.
- Inadecuados dispositivos de limpieza o bajo índice de recirculaciones. Implicación directa sobre el coste de consumo y vertido del agua.
- No utilización de recuperaciones de agua e incluso reutilizaciones.
4. Bajo rendimiento en la deshidratación de los lodos, por una incorrecta gestión de los fangos, deficiencias en las cantidades y calidades del polielectrolito y, por inestabilidad del fango en el biológico.
Causas
- Edad del fango muy baja ocasionada por excesiva purga de fango, lo que puede estar provocando inestabilidad en el fango, provocando reducción de rendimientos o mala decantación en el tratamiento, y en el secado, mala deshidratación.
- Composición volátil del fango.
- En el mercado existen un número elevado de clases de polielectrolíto, aniónicos, catiónicos, reticulados, de mayor o menor capacidad iónica, etc. Es cuestión de encontrar el más apropiado para la aplicación.
- Falta de homogeneización en los lodos a tratar, fangos digeridos, etc. Todos ellos tienen una capacidad diferente para ser deshidratados distinta y no tienen por qué coincidir con instalaciones similares.
- En el caso de centrífugas, posibles desajustes en los parámetros electromecánicos de la instalación.
Objetivo
Reducir la producción de fangos a gestionar y en consecuencia los costes asociados a la instalación de secado, tanto de energía, como de personal, productos, etc. Buscar alternativas de valorización de estos subproductos que nos permitan reducir los costes de gestión.
5.Consumo de energía elevado, incrementando considerablemente los costes como consecuencia de no realizar una buena gestión de la planta incluso de la propia energía. una incorrecta gestión de los fangos, deficiencias en las cantidades y calidades del polielectrolito y, por inestabilidad del fango en el biológico.
Causas
- Biológico no equilibrado, con alteraciones, como son el bulking filamentoso o viscoso. Este último afecta de manera considerable a la trasferencia de oxígeno.
- Concentraciones de fango o edad del fango, hay que verificar el diseño de la instalación e identificar las posibilidades de trabajo que nos da.
- Aporte de nutrientes no eficiente. Falta de tiempos de retención, agitación, recirculaciones, carga de entrada, etc.
- No tener programas de gestión de energía que hagan que la planta trabaje en función de las tarifas eléctricas aplicadas. Este punto puede suponer ahorros hasta del 40 % en la factura de la luz.
- Línea de aire con deficiencias por diseño o por el mantenimiento de la misma.
¿Qué podemos hacer?
Implantar un modelo de diagnóstico técnico- económico de la instalación qué permita conocer los puntos críticos de esta, los cuellos de botella que tenemos y si la planta está trabajando de manera óptima para lo que fue diseñada.
A partir de este modelo se ofrece un plan de evaluación qué explica las acciones necesarias para conseguir qué la planta llegue a los niveles operativos qué ofrezcan beneficios como:
- Auditar el proyecto y el funcionamiento de la instalación con el fin de verificar rendimientos y posibles puntos a mejorar.
- Estabilidad de procesos. Procesos más fiables y seguros. Mejorar rendimientos.
- Reducción de los consumos de reactivos o conseguir mejores rendimientos de la instalación.
- Reducción en el coste de la energía por €/m3.
- Optimización de los procesos de tratamientos de fangos y en consecuencia, reducción de costes asociados.
- Establecer controles coherentes a la instalación existente. Muchas veces se hacen controles que no aportan nada y otros que se requieren no se hacen. En consecuencia reducción de gasto innecesario y mejor control.
- Evitar usos de agua irracionales y establecer un catecismo de buenas prácticas.
¿Por qué?
En el Grupo AEMA tenemos amplia experiencia avalada por nuestros clientes en el sector, que nos permite obtener información muy valiosa y que ponemos a su servicio con el fin de mejorar sus procesos y costes ligados al tratamiento de aguas, contribuyendo así, a que sus productos se saquen al mercado a un coste menor de producción y sean más competitivos. No debemos olvidar que el coste de tratamiento de aguas es un coste directo de los procesos de producción y por tanto del precio del producto que saldrá al mercado. El departamento de IDi del Grupo AEMA trabaja paralelamente, con el departamento de explotación y mantenimiento, desarrollando e innovando, técnicas de control que nos ayudan a definir los puntos de trabajo de las instalaciones, consiguiendo resultados excelentes e impensables en un primer inicio. Este último punto supone un feedback de información para nuestro departamento de ingeniería, que hace que cada día los diseños sean una evolución del anterior, permitiendo reducir costes de implantación, y lo que es más importante, ganar en seguridad y reducir los costes de operación.
¿Quiere resolver alguno de estos problemas con su EDAR? Puede contactar con nuestros asesores técnicos para que le ayuden a solucionarlo: comercial@aemaservicios.com
Aguas residuales en el sector de las conservas vegetales
La generación de aguas residuales en este sector es importante sobre todo en cuanto a su volumen o caudal, como consecuencia del elevado consumo de agua. Aproximadamente entre el 70 al 80 % del consumo de agua se vierte en forma de aguas residuales (el 20-30 % restante se incorpora al producto o se pierde en evaporaciones).
En la mayoría de los casos, se trabaja por campañas, aprovechando la disponibilidad de las distintas materias primas a lo largo del año. En cada campaña, se trabaja con diferentes verduras necesitando, en ocasiones etapas de fabricación diferentes y produciendo por lo tanto, un cambio significativo en los niveles de consumo de agua así como en las características de las aguas residuales generadas. Este sector se caracteriza por su variabilidad y estacionalidad de sus aguas residuales.
- Aguas residuales en el sector de las conservas vegetales
Uno de los principales puntos de consumo de agua suele ser el lavado de los vegetales a su recepción en fábrica, que puede suponer hasta el 50% del total. Otros consumos significativos son las aguas de transportes, de escaldado, limpieza, y refrigeración. Existen varios puntos del proceso en los que es posible reutilizar el agua (lavados, esterilización, etc) aunque se aconseja siempre realizar estudios previos para comprobar que la higiene y calidad de los productos no se vea afectada.
Casi la totalidad del agua consumida en el proceso productivo es vertida una vez utilizada y tan solo en algunos casos se incorpora al producto final. Así pues, el volumen del agua residual de esta actividad industrial es también importante; (ejemplos: espinacas; 25.50m3/T, guisantes 30-35 m3/T)
Respecto a la carga contaminante de estos vertidos se compone básicamente de materia orgánica y sólidos en suspensión, y su presencia o concentración depende de varios aspectos: sobre todo de la materia prima, presentación final que se le dé al producto (congelado, concentrado, etc.). Otros aspectos a tener en cuenta son, el sistema de producción empleado, nivel de producción, tipo de industria (multi producto o no), si se mezclan las aguas de proceso con las de refrigeración, si se han implantado buenas prácticas de gestión medioambiental, plan de minimización de residuos o un sistema de gestión ambiental, etc.
Dichos contaminantes se traducen analíticamente en parámetros como DBO (demanda bioquímica de oxigeno), DQO (demanda química de oxígeno) y sólidos en suspensión (SST), y en ocasiones también se dan vertidos con alta conductividad y pHs variables en función de los procesos de limpieza o si se utiliza pelado alcalino.
Los niveles de contaminación se incrementan significativamente en operaciones como el escaldado y la limpieza de las instalaciones. En el escaldado, el agua se carga de materia orgánica, DQO, debido a la disolución de sustancias como azúcares, almidones y productos orgánicos solubles procedentes de las hortalizas. En función de la materia prima utilizada, estos son los niveles de contaminación que se pueden encontrar en el vertido:
- Aguas residuales en el sector de las conservas vegetales
Sistemas de depuración en el sector de las conservas vegetales
Aunque existe una variabilidad significativa en los parámetros de vertido (valores de DQO entre 600 y 12.000 mg DQO/I y de Sólidos en suspensión entre 100 y 3.000mg/l), se pueden considerar unos sistemas de tratamientos básicos que se adapten a las características generales de las aguas residuales que sirvan de orientación para que este tipo de industrias desarrollen unos sistemas más adecuados a los vertidos que generan:
Desbaste para la retención de los sólidos en suspensión (grosero y fino). Los más utilizados para la separación de sólidos en suspensión son los tamices rotativos y los tamices de escalera.
Homogeneización de volumen y de carga, dada la variabilidad de las características analíticas de los vertidos que surgen de esta heterogeneidad de productos y de los distintos acabados de los mismos. Este sistema también sirve de depósito de seguridad ante vertidos accidentales ocurridos en las fábricas, ya que evita la llegada de los mismos al punto final de vertido.
Estos sistemas deben constar de una balsa con capacidad para acoger, como mínimo, el volumen de vertido producido en un turno de trabajo así como las puntas de caudal derivadas del proceso, todo ello referido a la campaña más desfavorable.
Para homogeneizar el vertido se pueden utilizar sistemas de agitación mecánica o de agitación mediante aireadores. Estos últimos permiten además aumentar la oxigenación del agua y favorecer el desarrollo de poblaciones de microorganismos aerobios que eliminen parte de esa materia orgánica.
Sistema de neutralización en el caso de que se generen vertidos con pH extremos como consecuencia del pelado químico de la materia prima.
Tratamiento físico/químico: cuando el contenido en sólidos del vertido sea considerable, habrá que considerar la necesidad de instalar un tratamiento para la eliminación de estos mediante medios físicos o además ayudados con algún aditivo que lo propicie.
Tratamiento biológico: en cualquier caso, el protagonista en el tratamiento de este tipo de vertidos es el tratamiento biológico, ya que la mayor parte de la materia orgánica se encuentra en forma soluble, y esta debe eliminarse biológicamente. El diseño y la operación del reactor biológico con este tipo de vertidos no es sencillo, ya que debe adaptarse a las diferentes campañas.
En resumen, es necesario tener en cuenta en el diseño de la estación depuradora que estos vertidos son estacionales. La experiencia y pericia del diseñador y operador de la instalación serán claves para la optimización de los costes de inversión y explotación de la EDAR.
En el caso de requerir más información, no dude en contactar con nuestro experto:
Estibaliz Huete Palos, Dpto. I + D + i
Cómo seleccionar la mejor centrifuga para tratar fangos de aguas residuales
Centrifuga 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.
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 los mismos ¿Te pueden dar garantía de repuestos para los próximos 10 o 20 años.
Centrifuga para tratar fangos de aguas residuales industriales
Centrifuga para tratar fangos de aguas residuales industriales
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 | Sí | Sí |
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
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
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
- Carga másica o edad del Fango
- Concentración de sustrato:La concentración de sustrato influye considerablemente en el crecimiento relativo de los dos tipos de microorganismos: filamentosos y floculantes.
- 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.
- 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.
- 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
Aguas industriales EDAR la Rioja: Principales fuentes contaminantes en la industria cárnica
La generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de un matadero, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante asociada a las mismas.
Aguas industriales EDAR la Rioja
La mayor parte del agua que se utiliza en mataderos acaba finalmente como corriente de agua residual, ya que no existe aporte de agua al producto final. Por tanto el agua residual generada en un matadero será la resultante de descontar al consumo total la que se ha perdido por evaporación u otros servicios y subproductos generados. En general, entre el 90-95% del agua total consumida forma parte del efluente final.
Aema empresa experta en Aguas industriales EDAR la Rioja ha clasificado la procedencia de las principales corrientes parciales de un matadero que más contribuyen en volumen y/o carga contaminante al efluente de la siguiente forma:
- Limpieza de equipos e instalaciones. Aporta una parte importante del volumen del efluente final. En cuanto a la carga contaminante contiene restos de sangre, pelos, plumas, restos, estiércol, detergentes y desinfectantes.
- La limpieza de vehículos y jaulas de transporte también generan un importante caudal y carga, debido a restos de estiércol, barros, etc.
- Limpieza de canales. Aporta una parte importante del volumen del efluente final. Poca carga contaminante.
- Escaldado. El escaldado aporta una gran cantidad de grasas y proteínas que están disueltas en el agua.
- Desangrado. De todos los residuos que pueden participar en el aumento de la carga contaminante del efluente, la sangre es el más importante, ya que tiene una DQO del orden de 150.000-200.000 mg/l, además de aportar una cantidad considerable de nitrógeno. El grado de recuperación de la sangre durante esta etapa será decisivo en las características del vertido final.
- La zona de tripería y casquería constituye una fuente considerable de materia orgánica, fósforo, sal y grasa proveniente sobre todo del lavado de estómagos, intestinos y otras vísceras. En el momento de su acondicionamiento estas partes del animal están llenas de alimento parcialmente digerido además de los constituyentes propios de estos órganos como grasas, mucosa, sangre, jugos intestinales, etc. Las aguas de lavado de estómagos e intestinos puede presentar una DBO5 de 80.000 mg/l aproximadamente.
- Refrigeración. En algunas instalaciones que utilizan sistemas de descongelación y refrigeración con agua, se pueden generar volúmenes que alcanzan el 25% del consumo total de la instalación.
- Presentan una temperatura elevada y un grado de contaminación química muy bajo.
Las concentraciones pueden variar ampliamente de una instalación a otra y en ciertos casos presentar valores bastante diferentes a los anteriores. Las causas de la variabilidad en la concentración de los parámetros de los efluentes de mataderos son múltiples, destacando:
- La existencia o no de una zona dedicada al acondicionamiento de la tripería/casquería y subproductos, Distinguir entre los tipos de animales. No es lo mismo el avícola que el vacuno, por el contenido gástrico.
- Las medidas preventivas orientadas a evitar la entrada de sangre, estiércol y otros residuos en la corriente de aguas residuales,
- El grado de optimización del consumo de agua,
- Los procedimientos de limpieza y productos químicos utilizados,
- La tecnología utilizada en las operaciones consumidoras de agua.
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, medios de transporte de los animales, limpieza del propio animal, así como en el lavado de canales.
La DBO5 es elevada, atribuida al alto contenido de albúminas y otros compuestos del Nitrógeno.
No debemos perder de vista el contenido en fósforo y tenerlo en cuenta a la hora de realizar los diseños de las instalaciones.
Las naves de salazón originan vertidos con una elevada salinidad (conductividad), en la elaboración de jamones y productos curados con sal.
Otra característica de las aguas residuales de mataderos es su rápida putrefacción, con desprendimiento de gases de olor nauseabundo
Provocan también la formación de depósitos de lodos y grasas, facilitan el desarrollo masivo de hongos, y emiten olores molestos.
Esta agua suele tener la particularidad de alto contenido graso, nitrógenos algo elevados, de ahí la necesidad de procesos de nitrificación/desnitrificación y alto contenido en fósforo. Además de los ya conocidos problemas de DBO5.
Aguas industriales EDAR la Rioja
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