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PRINCIPALES PROBLEMAS CON LAS AGUAS RESIDUALES EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

EBOOK

Una publicación de

Grupo AemaEspecialistas en el ciclo Integral del Agua

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Depuración y Reutilización: Potabilización Tratamientos de Aguas Industriales Tratamiento y gestión de lodos y fangos Gestión Medioambiental Explotación y Mantenimiento de EDARs y ETAPs Laboratorio

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Las aguas residuales industriales son las que proceden de cualquier actividad industrial en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice el agua, incluyéndose los líquidos residuales, aguas de proceso y aguas de lavado y drenaje.

Los Líquidos Residuales derivan directamente de la fabricación de todo tipo de productos. Consisten en disoluciones acuosas a distinta concentración de los productos empleados en el proceso productivo. Es imprescindible el tratamiento del agua previo a su vertido debido al poder contaminante que tienen, variable según concentraciones de los agentes contaminantes.

Las industrias se clasifican en cinco grupos según sus vertidos:

• Industrias con efluentes principalmente orgánicos: papeleras, azucareras, mataderos, curtidos, conserveras, lecherías y subproductos, fermentaciones, preparación de productos alimenticios, bebidas y lavanderías.

• Industrias con efluentes orgánicos e inorgánicos: refinerías y Petroquímicas, coquerías, químicas y textiles.

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www.aguasindustriales.es

“Existe capacidad tecnológica y conocimiento para solucionar los principales problemas con las aguas residuales industriales, aquí tienes un comienzo para tu camino hacia la optimización de tu EDAR”

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http://aguasindustriales.ventasdealtooctanaje.com


• Industrias con efluentes principalmente inorgánicos: Químicas, limpieza y recubrimiento de metales, explotaciones mineras y salinas.

• Industrias con efluentes con materias en suspensión: lavaderos de mineral y carbón, corte y pulido de mármol y otros minerales, laminación en caliente y colada continua.

• Industrias con efluentes de refrigeración: centrales térmicas y centrales nucleares.

En este documento vamos a centrarnos en estudiar los principales problemas de las aguas residuales industriales en el sector agroalimentario. Conocerás los problemas más graves surgidos en varios sectores y sus principales razones para que sepas que parámetros controlar y qué capacidades deben tener los equipos de tu EDAR para dar una solución eficaz a estos problemas.

También te mostraremos las principales acciones que puedes realizar para estabilizar tus procesos, reducir los consumos de reactivos, optimizar los tratamientos, establecer los controles apropiados y ahorrar en costes de gestión y explotación.

Los sectores que se vamos a tocar en este Ebook son:

Sector Lácteo

Sector Cárnico

Sector Bodegas y destilerías

Sector Harinas de origen cárnico y pescado

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Cómo solucionar los problemas surgidos en las industrias lácteas

2Incluimos en este capítulo, procesos de fabricación de envasado de leche, derivados lácteos, como son: quesos, sueros, yogures y helados, entre otros.

Incluimos en este capítulo, procesos de fabricación de envasado de leche, derivados lácteos, como son: quesos, sueros, yogures y helados, entre otros.

Dentro de este amplio abanico de procesados, es necesario distinguir entre pequeñas y grandes instalaciones, distinción obligada por la variabilidad de los caudales de vertido en función de lo que se produce y por la modalidad de tratamiento que requieren los vertidos

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Aguas ResidualesLa generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad del sector, 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, rechazos de los sistemas de ultrafiltración o sistemas de osmosis en el procesado de algún derivado. Aporta una parte importante del volumen del efluente final. En cuanto a la carga contaminante contiene restos lácteos, detergentes y desinfectantes.

• Limpieza de camiones de transporte de materia prima.

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Las concentraciones pueden variar 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 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.

• Cambio de producciones como consecuencia de la

variación en los productos a fabricar.

Esta agua suelen 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.

La instalación típica en el sector se compone de:

• Pretramiento, en el que incluimos desbaste y

Físico – Químico • Tratamiento biológico

• Secado de fangos

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1 Falta de rendimiento y excesivo consumo de productos químicos con elevada producción de fangos por falta de compactación en el DAF (Flotador por Aire Disuelto).

pH no ajustado a las condiciones de trabajo de los reactivos.

Falta de homogeneización.

Verificar la reactividad de los productos utilizados.

Revisión de los sistemas mecánicos del DAF (tiempos de rasquetas, sistema de

presurización, etc.)

OBJETIVO: Aumento del rendimiento del sistema y en definitiva ahorro de costes, que podrían llegar al 50 %.

2 Incumplimiento en los parámetros de vertido

Causados por problemas de decantación, provocados por una deficiente

eliminación de nutrientes en el biológico, lo que además ocasiona un excesivo

consumo de energía.

Causas

Exceso de carga de entrada por problemas en el pretratamiento, deficiencias en

diseño o aumento de la producción en fábrica (N, DQO, DBO y Aceites y grasas).

Tiempos de retención hidráulica inadecuados.




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Falta de aporte de oxígeno en unos momentos puntuales.

Edad del fango, carga másica, etc.

OBJETIVO: Estabilización de las condiciones de trabajo del reactor biológico, de tal manera que nos permitan, aumentar la capacidad de tratamiento, reducir los costes energéticos pudiendo llegar hasta un 20 %, etc.

3 Bajo rendimiento en la deshidratación de los lodos

Por una incorrrecta 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 la decantación final.

Cambio de polielectrolíto.

Falta de homogeneización en los lodos a tratar.

En el caso de centrífugas, posibles desajustes en los parámetros

electromecánicos de la

OBJETIVO: Reducir la producción de fangos a gestionar y en consecuencia los costes asociados a la instalación de secado, tanto de energía, personal, productos, etc.




9

4 Consumo de energía elevado

Incrementando considerablemente los costes como consecuencia de no realizar

una buena gestión de la planta incluso de la propia energía.

Causas

Biológico no equilibrado, con alteraciones.

Concentraciones de fango o edad del fango

Eliminación de nutrientes no eficiente

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.

5 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 amplio

portfolio de referencias, las cuales nos permiten establecer caudales y cargas en

función de la elaboración que se produce en los procesos de fabricación

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.


9



3Cómo solucionar los problemas surgidos en las industrias Cárnicas

Incluimos en este capítulo,los mataderos, las fábricas de elaborados cárnicos y embutidos.

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Aguas ResidualesLa generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de matadero, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante 1asociada a las mismas.

Las principales corrientes parciales de un matadero que más contribuyen en volumen y/o carga contaminante al efluente final proceden de:

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.

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.


Incluimos en este sector a los mataderos, las fábricas de elaborados cárnicos y embutidos.

En las industrias de este tipo, es necesario distinguir entre pequeñas y grandes instalaciones, distinción obligada por el gran número de animales sacrificados, por el volumen de agua residual que generan y por la modalidad de tratamiento que requieren los vertidos.

Además de esta distinción debemos tener en cuenta la clasificación de animal, como son el vacuno, ovino, avícola o porcino, porque cada uno tiene sus particularidades que se deben tener en cuenta.



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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.

www.aguasindustriales.es12



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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.




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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.


Pretramiento, en el que incluimos desbaste y Físico – Químico

Tratamiento biológico

Eliminación de nutrientes, Nitrógeno y Fósforo.

Secado de fangos




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1 Falta de rendimiento y excesivo consumo de Productos Químicos

Con elevada producción de fangos por falta de compactaciónn en el DAF

(Flotador por Aire Disuelto).


Muchas veces no se hace caso al sistema de presurización, pero es el principal

punto a tener en cuenta en un DAF.

Falta de homogeneización, por inadecuada gestión, falta de agitación-aireación o

falta de TRH.

Verificar la reactividad de los productos utilizados y su idoneidad.

Revisión de los sistemas mecánicos de arrastre de fangos del DAF (tiempos de

rasquetas, corrientes preferenciales, etc.)



Causados por problemas de decantación o rendimiento del sistema, provocados por una deficiente eliminación de nutrientes o materia orgánica en el biológico, lo que además ocasiona un excesivo consumo de energía.




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Causas

Exceso de carga de entrada por problemas en el pretratamiento, deficiencias en diseño o aumento de la producción en fábrica (N, DQO, DBO y Aceites y grasas).

Control de eliminación de nutrientes incorrecto, por falta de conocimiento de los procesos biológicos de desnitrificación, procesos que son sensibles a cambios de temperatura, oxígeno, carga de entrada, etc.

Tiempos de retención hidráulica inadecuados o recirculaciones de fango no controladas. • Falta de aporte de oxígeno en unos momentos puntuales.

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, controlar o aumentar la capacidad de tratamiento, reducir los costes energéticos pudiendo llegar hasta un 20 %, eliminar correctamente los nutrientes, etc.


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.




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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. Mezclado de fangos primarios o flotados en un DAF con fangos biológicos, fangos digeridos, etc. Todos ellos tienen su capacidad de 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, personal, productos, etc. Buscar alternativas de valorización de estos subproductos y que nos permitan reducir los costes de gestión.

4 Consumo elevado de Energía

Incrementando considerablemente los costes como consecuencia de no realizar una buena gestión de la planta incluso de la propia energía.

Causas

Biológico no equilibrado, con alteraciones, como son el bulking filamento 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 alternativas de trabajo que nos da.

Eliminación de nutrientes no eficiente. Falta de tiempos de retención, agitación, recirculaciones, carga de entrada, etc.




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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.

5 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 amplio portfolio de referencias las cuales nos permiten establecer caudales y cargas en función de la elaboración que se produce en los procesos de fabricación.

Causas



Inadecuados dispositivos de limpieza o bajo índice de recirculaciones. Implicación directa




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6 Falta de rendimiento y excesivo consumo de Productos Químicos

El flujo de efluentes y la composición variable, son uno de los principales problemas

en el diseño de un sistema de tratamiento de aguas. Su caudal y composición, así

como la pureza que queremos obtener tras el proceso de depuración, son factores

esenciales en el diseño de un sistema de tratamiento de salmueras.

Las salmueras generadas como residuo en procesos industriales, como es el caso

de la fabricación del jamón, se presentan como un problema de difícil solución para

las industrias jamoneras. No tienen una fácil salida en gestión de residuos, y la

depuración de aguas residuales salinas es poco viable con las tecnologías

habituales: depuración físicoquímica, depuración biológica...

Otras alternativas, como las tecnologías de separación por membranas, no

permiten obtener resultados adecuados en esta ocasión. Ello se debe

principalmente a la elevada cantidad de rechazo generado, y a los inconvenientes

que crea la presencia de contaminación orgánica en las membranas de filtración.




4En las industrias de este tipo, es necesario distinguir entre: bodegas o elaboración de vino y destilerías – alcoholeras o tratamiento de subproductos derivados de la elaboración de la uva

Cómo solucionar los problemas surgidos en las Bodegas y destilerías

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Aguas ResidualesLa generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de estas empresas, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante asociada a las mismas, así como la estacionalidad de sus vertidos, función de la cosecha de la fruta (uva).

La mayor parte del agua que se utiliza en el sector acaba finalmente como corriente de agua residual. En algunos casos hay que tener en cuenta que parte del agua captada se utiliza para los sistemas de refrigeración de los depósitos de elaboración o fermentación de la uva, en el caso de bodegas y en el caso de las alcoholeras por el agua extraída del subproducto (vinazas, orujos, vino, etc.)

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, en el caso de embotelladoras, o la limpieza de barricas. Aporta una parte importante del volumen del efluente final. En cuanto a la carga contaminante contiene restos de vino, detergentes y desinfectantes.

Limpieza de camiones de transporte de materia prima.

Incluimos en este sector las bodegas, destilerías, alcoholeras, etc. Toda empresa que deriva del proceso de la uva y subproductos.

En las industrias de este tipo, es necesario distinguir entre: bodegas o elaboración de vino y destilerías – alcoholeras o tratamiento de subproductos derivados de la elaboración de la uva. Distinción obliga por la variabilidad de los caudales de vertido en función de lo que se produce y por la modalidad de tratatamiento que requieren los vertidos, cada uno tiene sus particularidades.




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Las concentraciones pueden variar 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 son múltiples, destacando:

El grado de optimización del consumo de agua, durante las limpiezas de instalaciones y maquinaria.

Los procedimientos de limpieza y productos químicos utilizados, CIP de limpieza.

La tecnología utilizada en las operaciones consumidoras de agua, como son los trasiegos de barricas y limpieza de depósitos.

El elevado consumo de agua se debe principalmente a la necesidad de mantener unos exigentes estándares higiénicos y sanitarios, además de, en algún caso, corrientes de limpieza de sistemas de regeneración o filtración.

Esta agua suelen tener la particularidad de alto contenido de carga contaminante en forma de DQO y DBO5, ser deficitaria en nutrientes y ser muy variable, debido a la estacionalidad de la producción, excepto en plantas que sólo hacen embotellado o alcoholeras que tienen suficiente materia prima para trabajar ininterrumpidamente todo el año.

En las alcoholeras hay que tener muy en cuenta los procesos de extracción que se llevan a cabo dentro de la fábrica, no es lo mismo utilizar ácido nítrico con carbonatos cálcicos, que sulfato cálcico, nos provocarán problemas por los nutrientes.




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1 Falta de rendimiento


Pretramiento, en el que incluimos desbaste. En el caso de alcoholeras es

necesario el centrifugado previo y en algún caso evaporación, para luego tratar el

condensado.

Homogeneización y control de pH, más nutrientes.

Tratamiento biológico, puede ser factible la aplicación de digestores anaerobios,

a estudio.

Secado de fangos


Causas

pH no ajustado a las condiciones de trabajo naturales de los biológicos

Falta de homogeneización

Verificar la compensación de nutrientes




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Causados por problemas de decantación provocados por una deficiente

compensación de nutrientes en el biológico, lo que además ocasiona un excesivo

consumo de energía.

Causas

Exceso de carga de entrada por problemas en el pretratamiento y

homogeneización, deficiencias en diseño o aumento de la producción (N, DQO,

DBO)

Este sector se caracteriza por las altas cargas puntuales que deben tratarse, de

ahí que en diseño se deban aplicar coeficientes de seguridad importantes, que nos

permitan tener holgura en los momentos críticos.

Tiempos de retención hidráulica inadecuados.


Edad del fango, carga másica, etc.

OBJETIVO: Estabilización de las condiciones de trabajo del reactor biológico, de tal manera que nos permitan, aumentar la capacidad de tratamiento, reducir los costes energéticos pudiendo llegar hasta un 20 %


Ocasionada principalmente por una incorrecta gestión de los fangos,

deficiencias en las cantidades y calidades del polielectrolito y, por inestabilidad

del fango en el biológico.




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Causas

Edad del fango muy baja ocasionada por excesiva purga de fango, lo que puede estar provocando inestabilidad en la decantación final.

Edad del fango elevada durante épocas de baja actividad.

Cambio de polielectrolíto

Falta de homogeneización en los lodos a tratar.

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, personal, productos, etc.

Que incrementan considerablemente los costes como consecuencia de no realizar

una buena gestión de la planta incluso de la propia energía.

Causas

Biológico no equilibrado, con alteraciones.

Concentraciones de fango o edad del fango

Falta de nutrientes o desajustes puntuales de pH

Previsión durante el diseño incorrecta, por no tener en cuenta la estacionalidad.

4 Consumo elevado de energía




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Efecto de bulking viscoso, perdiendo decantación o filtrabilidad y sobre todo,

reduciendo considerablemente la trasferencia de oxígeno.

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.


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 amplio portfolio de referencias

las cuales nos permiten establecer caudales y cargas en función de la elaboración

que se produce en los procesos.

Causas



Inadecuados dispositivos de limpieza o bajo índice de recirculaciones, ojo con los

sistemas de refrigeración. Implicación directa sobre el coste de consumo y vertido

del agua.




5En este tipo de industrias, es necesario distinguir entre pequeñas y grandes instalaciones, en función de la cantidad de suproductos tratada. Distinción obligada por el volumen de agua residual que generan así como por el tipo de tratamiento que requieren los vertidos.

Cómo solucionar los problemas surgidos en las fabricas de harinas cárnicas y de pescado.

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Aguas ResidualesLa generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de este sector, tanto por los elevados volúmenes generados como por la elevada carga contaminante asociada a las mismas.


• Condensados. Principal corriente. La mayor parte del agua procede de los condensados resultantes de la extracción de la harina y proteína.

Esta corriente se caracteriza por presentar un un alto contenido en NTK y DQO, y como viene de un destilado, no se aprecian ni sólidos ni grasas.

• Limpieza de equipos e instalaciones. Aporta una parte importante del volumen del efluente final. Esta corriente destaca por el alto contenido en sólidos y grasas, además de una considerable carga de DQO y Nitrógeno.

Incluimos en este sector a las plantas de tratamiento de subproductos procedentes de mataderos o preparados de pescado.

En este tipo de industrias, es necesario distinguir entre pequeñas y grandes instalaciones, en función de la cantidad de suproductos tratada. Distinción obligada por el volumen de agua residual que generan así como por el tipo de tratamiento que requieren los vertidos.




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Balance FuturoDadas las diferentes características de los vertidos generados en estas plantas, es necesario un planteamiento segregado: las aguas procedentes de las limpiezas deberán ser sometidas a un

pretratamiento/desbaste y un tratamiento físico/químico previo, para la eliminación de sólidos y aceites y grasas. A continuación, este agua pretrada podrá juntarse con los condensados para ser tratadas biológicamente con el objeto de eliminar la materia orgánica así como el nitrógeno presente, y el fósforo si fuera necesario.

La relación de N/DQO que presentan estos vertidos es muy elevada, mayor incluso que la que presentan los mataderos. La concentración de nitrógeno también es muy elevada.

Por esos motivos, el diseño en primer lugar, y posteriormente, la operación de una planta de tratamiento de este tipo de vertidos no es sencilla. Sobre todo cuando el vertido se realiza a cauce público, donde los requerimientos parar el parámetro N son muy restrictivos.


1 Falta de rendimiento y excesivo consumo de productos químicos

Falta de rendimiento con elevada producción de fangos por falta de compactación en el

DAF (Flotador por Aire Disuelto)

Causas


Muchas veces no se hace caso al sistema de presurización, pero es el principal

punto a tener en

29



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Falta de homogeneización, por inadecuada gestión, falta de agitación-aireación o

falta de TRH.

Verificar punto de dosificación y adecuado contacto de los productos químicos.

Verificar la reactividad de los productos utilizados y su idoneidad.

Revisión de los sistemas mecánicos de arrastre de fangos del DAF (tiempos de

rasquetas, corrientes preferenciales, etc.)

2 Incumplimiento en los parámetros de vertido, en términos de DQO o Nitrógeno.

Causas

Exceso de carga de entrada por problemas en el pretratamiento (escapes de sangre),

deficiencias en diseño o aumento de la producción en fábrica (N, DQO, DBO y Aceites y

grasas)

Control de eliminación de nutrientes incorrecto, por falta de conocimiento de los

procesos biológicos de desnitrificación, procesos que son sensibles a cambios de

temperatura, oxígeno, carga de entrada, etc.

Tiempos de retención hidráulica inadecuados o recirculaciones de fango no

controladas.


Edad del fango, carga másica, concentraciones de fango, % de volátiles, etc.




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OBJETIVO: Estabilización de las condiciones de trabajo del reactor biológico, de tal manera que nos permitan, controlar o aumentar la capacidad de tratamiento, reducir los costes energéticos pudiendo llegar hasta un 20 %, eliminar correctamente los nutrientes, etc.


Exceso de consumo de agua por una no adecuada aplicación de buenas prácticas

(MTDs). Es sencillo comprobar el grado de implicación en este sentido, dado que

tenemos un amplio portfolio que 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.

Falta de control con los elementos

adecuados de inyección y recogida.

Inadecuados dispositivos de limpieza o

bajo índice de recirculaciones.

Implicación directa sobre el coste de




32


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.

En el mercado existen dediferentes 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. Mezclado de fangos primarios o

flotados en un DAF con fangos biológicos, fangos digeridos, etc.

Cada fango presenta una características partículas y diferente comportamiento de

deshidratación y mezclarlos puede ser positivo o no.

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, personal, productos, etc. Buscar alternativas de valorización de estos subproductos y que nos permitan reducir los costes de gestión.

32www.aguasindustriales.es



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5 Consumo de Energía elevado

Consumo de Energía elevado, incrementando considerablemente los costes como

consecuencia de no realizar una buena gestión de la planta incluso de la propia energía.

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 alternativas de trabajo que nos da.

Eliminación 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.





6Cómo solucionar los problemas surgidos en las fabricas de alimentos con alto contenido de Almidón

Incluimos en este sector a las fábricas de procesado de patata, guisante, maíz, legumbre, etc., tanto para congelado, como para envasado, incluso precocinados como pueden ser la fabricación de tortillas de patatas y cocción de legumbres.

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Aguas ResidualesLa generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de estas empresas, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante asociada a las mismas.

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.


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.

Incluimos en este sector a las fábricas de procesado de patata, guisante, maíz, legumbre, 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.




36

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

Decantador o membranas (MBR)

Secado de fangos




37

1Problemas 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.

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.




38

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.


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.




39

Falta de homogeneización en los lodos a tratar, fangos digeridos, etc. Todos ellos

tienen una capacidad diferente para ser deshidratados 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.

4 Consumo elevado de energía

Consumo de energía elevado, incrementando considerablemente los costes como consecuencia de no realizar una buena gestión de la planta incluso de la propia energía.

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.




40

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.



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



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.




7¿Qué puedes hacer para resolver estos problemas?

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Implantar un modelo de diagnóstico técnico económico de la instalación qué permita

conocer los puntos críticos de la misma, 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:

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.




¿Quien te puede ayudar a resolver estos problemas?

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En el Grupo AEMA tenemos una cuantiosa lista de referencias, en todo el sector vitivinícola, que nos permite obtener información muy valiosa y que ponemos al servicio de nuestros clientes con el fin de mejorar sus procesos y costes ligados al tratamiento de aguas, contribuyendo así, a que los productos que se saquen al mercado tengan un coste menor de producción y sean más competitivos debido a la reducción de los costes.

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.

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