Últimas tecnologías en depuración biológica de aguas residuales en la industria agroalimentaria

Últimas tecnologías en depuración biológica de aguas residuales en la industria agroalimentaria

09/01/2015

Últimas tecnologías en depuración biológica de aguas residuales en la industria agroalimentaria



Autor: Agua, Energía y Medioambiente Servicios Integrales S.L.U. (AEMA)

Blog: aguasindustriales.es

Antecedentes

 
Este post habla sobre las diversas tecnologías que se emplean en diferentes sectores industriales y empresas del sector agroalimentario como bodegas, conserveras, cárnicas, mataderos, aceiteras, lácteas y elaboración de zumos, teniendo en cuenta las peculiaridades de cada tipo de agua residual.
 
Su aplicación permite no sólo dar cumplimiento a las cada vez más restrictivas normativas en materia medioambiental sino también que dichas empresas avancen en innovación y competitividad.
 
 

Tratamiento  de las aguas residuales en Bodegas

 
El sector vinícola se caracteriza por un elevado consumo de agua y por efluentes residuales que contienen altas cargas orgánicas, agentes de limpieza, sales y sólidos en suspensión, generando un vertido final que se caracteriza por presentar niveles importantes de DBO, DQO, SST, etc.
 
Para la depuración de este tipo de aguas residuales, es recomendable apostar por el uso de sistemas con biorreactores de membrana (MBR) de fibra hueca reforzada como alternativa a los procesos convencionales de fangos activos, dadas sus amplias ventajas:
 
  • El efluente no contiene sólidos suspendidos ni, por tanto, bacterias patógenas y contiene un número limitado de virus en función del tipo de membranas. Para conseguir esto con los procesos convencionales, se requieren una serie de etapas complementarias (tratamiento terciario).
  • Mayor adaptabilidad a las variaciones de carga.
  • Mayor resistencia frente a variaciones bruscas de temperatura.
  • El efluente tiene una calidad que puede permitir su reutilización en numerosas aplicaciones y que cumple las condiciones de descarga a cauces en aguas muy sensibles.
  • El personal de mantenimiento no debe tener conocimientos microbiológicos tan específicos como en el proceso de fangos activos. Se debe limitar a seguir unas pautas mecánicas y de control de presiones en las membranas.
  • Menor producción de fangos y por tanto menores costes de explotación.
  • No hay problemas de calidad causados por fangos flotantes, voluminosos o subida de fangos en el decantador secundario.
  • Es posible un post-tratamiento con ósmosis inversa de forma directa.
  • Las necesidades de espacio del tratamiento biológico son muy reducidas frente a los procesos convencionales, lo que también permite alojar el proceso biológico dentro de un edificio (con la consiguiente reducción drástica de olores).
  • Los costos de obra civil son más reducidos.
  • Elevada vida útil de las membranas (hasta 10 años).
  • Facilidad de ampliación sin necesidad de obra civil.
 
No obstante, también tiene sus inconvenientes:
 
  • Los costos energéticos del tratamiento son mayores. Sin embargo, se compensa con una reducción de los costes de gestión de fangos, por lo que los costes de explotación final son muy parecidos.
  • Necesita pequeñas instalaciones de dosificación de reactivos químicos (depósitos de acumulación) para la limpieza de las membranas.
 
Comparando ambas tecnologías, fangos activos vs. MBR, las principales diferencias se enumeran a continuación:
 
  • Concentración de sólidos en suspensión de licor mezcla en el reactor biológico del sistema MBR es muy superior a la existente en el sistema convencional, lo que en definitiva supone una menor producción de fangos y una disminución del volumen de reactor necesario.
  • Los MBR, al realizar la separación sólido-líquido mediante una membrana, evita los fenómenos de bulking y foaming.
  • En términos de rendimiento, los MBR consiguen mejores resultados en todos los parámetros estudiados en el efluente de salida (SS: 0 mg/l frente a 10-15 mg/l; DQO: < 30 mg/l frente a 40-50 mg/l; fósforo total (con precipitación): < 0,3 mg/l frente a 0,80-1mg/l), etc.).
  • Los costes de explotación y mantenimiento también varían. Suponiendo una EDAR urbana con un caudal entre 1.000 y 2.000 m3/día, se calcula que el coste total (sumando costes energéticos, mantenimiento, uso de reactivos químicos y gestión de residuos) por m3 tratado sería: 0,178 €/m3 en el caso del MBR frente a los 0,192 €/ m3 que supondría un proceso convencional. Por otro lado, la tecnología MBR puede utilizarse también como tratamiento terciario, habiendo quedado demostrado que consigue tratar y desinfectar el agua hasta los niveles requeridos legalmente para su reutilización, sin necesidad de aplicar tratamientos terciarios posteriores.
 

Tratamientos de las aguas residuales en Mataderos

 
Las posibilidades de tratamiento en el caso de aguas residuales de mataderos incluyen: MBR, sistema de fangos activados con aireación prolongada y SBR.
 
Para este caso, una comparativa de los costes de explotación y mantenimiento para los 3 tipos de tecnologías, utilizando 3 casos reales de mataderos de pollos arrojan los siguientes resultados, considerando los costes relativos a consumo energético, costes asociados al consumo de reactivos químicos, gestión de residuos (tomando un valor único en los 3 ejemplos) y canon de vertido (correspondiente al Ayuntamiento donde cada empresa está ubicada). 
 
Los resultados son los siguientes:
 
  • Costes variables de explotación en función del caudal tratado: 0,5 €/m3 (AP), 0,678 €/m3 (SBR) y 1,328 €/m3 (MBR).
  • Costes variables de explotación en función de los pollos sacrificados: 0,0081 €/pollos (AP), 0,0085 €/pollos (SBR) y 0,0073 €/pollos (MBR).
 

Tratamiento de las aguas residuales de elaboración de Zumos

 
Las ventajas e inconvenientes de los diversos sistemas biológicos que pueden utilizarse para la depuración de aguas residuales procedentes de la elaboración de zumos son:
 
  • Aireación prolongada: Su funcionamiento y operación son sencillos, pero en cambio implica altos costes de explotación y mantenimiento.
  • SBR: Como ventajas destacan sus bajos costes de inversión y operación, y que un mismo tanque sirve como reactor biológico y para la separación sólido/líquido. Sin embargo, se trata de un sistema que se debe diseñar siempre con un mínimo de dos reactores o un tanque de laminación.
  • Doble Etapa: Ofrece altos rendimientos en la reducción de DQO y DBO5, además de su gran capacidad para absorber puntas, pero no está recomendado para la eliminación de nitrógeno.
  • MBR: Sus ventajas son múltiples como las comentadas hasta el momento y como inconveniente tiene una mayor inversión, aunque recuperable de 3 a 5 años.
  • Anaerobio: También ofrece varias ventajas, como la baja producción de fangos, bajos costes de operación, generación de energía aprovechable, capacidad para altas cargas orgánicas e hidráulicas, etc. No obstante, también supone algunas desventajas: elevados costes de inversión, mantenimiento de la temperatura, arranque lento y delicado, y necesidad de postratamiento ya que el rendimiento de la depuración no es tan bueno.

 


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