EDARI para el tratamiento de aguas de la industria del curtido de pieles

Vista general de la EDARI

Fruto de una puesta en marcha que he realizado con SIGMA, vamos a ver las distintas etapas de tratamiento por las que pasa un agua residual derivada del proceso de curtido de pieles.

Esta depuradora de aguas industriales es de tipo fisicoquímico, con un tratatamiento previo de acondicionamiento del agua para obtener un rendimiento óptimo de vertido a la red de alcantarillado.

Los caudales a tratar son de 100 m3/día con unas concentraciones de 1000 mg/L de SST, 3000 mg/L DQO y un pH rondado las 2-3 upH como parámetros principales.

1. PRETRATAMIENTO

1.1. Tamizado

El agua cruda llega impulsada desde un pozo de acumulación a un tamiz rotativo, el cual filtra los sólidos de tamaño superior a 1 mm.

Tamiz rotativo

1.2. Homogeneización

Posteriormente al filtrado, el agua cae por gravedad a un tanque de homogeneización donde se lamina el caudal y la carga para el siguiente paso. En esta etapa también se producen una preoxidación y una mezcla del agua residual mediante 2 biojets.

Interior del tanque de homogeneización aún vacío, donde se puede ver uno de los biojets instalados

2. TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO

2.1. Proceso de Coagulación-Floculación

Una vez el agua preoxidada sale del tanque de homogeneización, ésta pasa por un proceso de adición de productos químicos donde se le añade un coagulante para neutralizar las cargas de las partículas y romper la emulsión, luego se le controla el pH con sosa cáustica y finalmente se le dosifica un floculante para agregar las partículas coaguladas y así poder generar un flóculo consistente. Si conseguimos esto último ya tendremos acondicionada el agua para que pase a la última etapa de depuración: la clarificación mediante un equipo de flotación DAF.

2.2. Clarificación mediante equipo de flotación SIGMADAF

El agua floculada del proceso anterior entra en un equipo de flotación SIGMADAF donde los flóculos quedan separados del clarificado mediante microburbujas y se vierte éste último a la red de alcantarillado cumpliendo con los límites-objetivo diseñados.

Equipo de flotación SIGMADAF. Formación de microburbuja en fase de pruebas
Proceso completo Fisicoquímico con flotación mediante un DAF
Agua clarificada fruto del proceso de flotación de un DAF

3. TRATAMIENTO DE LODOS

Una vez tenemos probada la línea de agua nos quedará revisar el funcionamiento de la línea de lodos. Éstos se van formando a medida que el DAF los separa del agua clarificada, acumulándose en un tanque específico a la espera de su posterior tratamiento. Este tratamiento incluye la utilización de un filtro prensa CLEVER y tiene como objetivo minimizar el volumen y el peso de los lodos para que su gestión posterior sea lo más viable, tanto económica como ambientalmente.

3.1. Acondicionamiento de los lodos

Antes de proceder a la deshidratación de los lodos flotados por el DAF, los cuales se almacenan en un tanque de acumulación, éstos deben acondicionarse mediante la adición de lechada de cal al 20%. Este proceso se lleva a cabo en otro depósito donde se mezclan los lodos (a un 5% de sequedad aprox.) con la lechada mediante un agitador suave.

Depósito de acondicionamiento de lodos

3.2. Deshidratación de los lodos

Cuando se consigue la mezcla óptima se procede a la alimentación del equipo de filtro prensa, con el cual se pueden conseguir una sequedades del lodo de hasta un 50%. Esto hace que tanto su coste de gestión como el ambiental se reduzcan de forma considerable.

Vista lateral del filtro prensa
Pruebas de puesta en marcha Filtro Prensa CLEVER

MÁS INFORMACIÓN EN:

Webinar sobre soluciones innovadoras para el uso eficiente del agua en el sector alimentario

El pasado mes de abril participé en una webinar organizada por el Catalan Water Partnership sobre soluciones innovadoras para el uso eficiente del agua en el sector alimentario. Mi ponencia fue una de las tres que se ofrecieron en la webinar (el vídeo se completa con Yago Lorenzo de CETAQUA y Xavier Martínez de EURECAT!) y se basó en la solución combinada que aplicó AGUASIGMA para tratar las aguas residuales de una industria alimentaria de productos vegetales congelados.

Desde aquí quiero agradecer al CWP la oportunidad que nos dio a AGUASIGMA para explicar nuestro caso de éxito, de gran potencial para esta y otros tipos de industria.

Entrevista a Jorge Chamorro

Fuente: Ingenio XYZ

Jorge Chamorro es Ingeniero de Caminos con una amplia trayectoria en el campo de la Operación y Mantenimiento y Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales, potables y desaladoras. Con él hablamos sobre varios temas de interés relacionados con el diseño y construcción de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales urbanas, la gestión de los sistemas de saneamiento, su financiación o el mismo precio del agua.

Ha sido un placer hablar con él sobre temas que muchas veces no se discuten o se tocan de forma superficial, sin darle la suficiente importancia y quedando medio ocultos en el día a día de la actualidad del sector. Afortunadamente, aún quedan profesionales con ganas de ir más allá, poner el foco en las cosas que no funcionan y aportar soluciones gracias a la experiencia adquirida a lo largo de los años de vida profesional.

Espero que disfrutéis tanto como yo lo he hecho en esta entrevista (la más larga hasta la fecha) de más de una hora de duración.

Tratamiento anaerobio de aguas residuales con elevada biodegradabilidad

Reactor Anaerobio de tipo RANC en primer plano. Fuente: SIGMA.

Hoy quiero hablaros de la importancia de implantar tratamientos anaerobios en los casos de aguas residuales industriales con alta carga biodegradable, es decir, que tienen una alta relación DBO5/DQO. Nos referimos a la DBO5 como la parte biológicamente degradable de la materia orgánica contaminante (las bacterias la oxidan) y a la DQO como la parte químicamente degradable (aquí los microorganismos no interfieren). Así, cuanto más alto sea el valor obtenido entre estos dos parámetros significará que el agua es más fácilmente degradable mediante los microorganismos presentes en ella.

LOS REACTORES ANAEROBIOS COMO VENTAJA COMPETITIVA RESPECTO A LOS AEROBIOS

Las aguas residuales con elevadas cargas contaminantes pero a la vez fácilmente biodegradables se presentan como una oportunidad para poder incluir a los reactores anaerobios como herramienta fundamental en el proceso de depuración. Y esto se debe a que este tipo de tratamiento presenta dos claras ventajas respecto al aerobio.

1. ENERGÍA

Este aspecto hace referencia tanto al consumo como a la producción:

  • Los microorganismos de un reactor anaerobio no necesitan de oxígeno para degradar la materia orgánica contaminante que presenta el agua residual; es más, para la mayoría de ellos es tóxico. Debido a esto, la ventaja competitiva en consumo energético respecto a los reactores aerobios resulta clara, ya que éstos necesitan de soplantes o compresores para subministrar aire a las bacterias aerobias, con el debido consumo energético adicional.
  • Otro aspecto presente en las bacterias anaerobias es la producción de biogás (mayormente metano, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno) derivado de la degradación de la materia orgánica contaminante. Con la debida eliminación del azufre del biogás y su adecuación posterior, éste puede ser apto para inyectar a una caldera industrial o incluso ser utilizado en un proceso de cogeneración.
2. LODOS

La ventaja en la producción de lodos resulta en una reducción significativa de éstos dado que parte del producto de degradación de la materia orgánica se convierte en biogás, abandonando la fase líquida como parte del proceso de depuración. Añadir también que en esta EDARI el reactor anaerobio dispone de recirculación externa de los lodos mediante un equipo flotador BIODAF, por lo que ya se produce un espesado previo a la purga cuando éstos se encuentran en exceso.

Comparativa de balances entre tratamientos aerobio y anaerobio. Fuente: Jorge Cifuentes

INDUSTRIA DE BEBIDAS AZUCARADAS

Vista aérea de la EDARI de una industria de bebidas azucaradas. Fuente: SIGMA.

Volviendo a la idea del inicio de este post, tenemos un ejemplo de elevada biodegradabilidad en las aguas derivadas del proceso de elaboración de refrescos y bebidas azucaradas, las cuales tienen una relación DBO5/DQO>0,4 y una biodegradabilidad asimilable a las aguas residuales urbanas. Estas características hacen idónea la aplicación de un tratamiento anaerobio para obtener los objetivos de depuración deseados.

Aún así, hay que tener en cuenta de que en el caso que los límites de vertido sean muy exigentes probablemente se necesitará un postratamiento aerobio, aunque éste será de dimensiones y consumos energéticos mucho menores que si sólo se hubiera planteado ésta opción.

Para finalizar, os adjunto un video de una planta depuradora que trata este tipo de aguas de las cuales hemos hablado, con unos resultados de eliminación de DQO cercanos al 90%. La EDARI tiene las siguientes etapas:

  • Homogeneización y ajuste de pH
  • Reactor de tipo RANC con recirculación externa
  • Eliminación de lodos mediante flotador BIODAF

En este caso ya se consigue cumplir con el objetivo de vertido y no hace falta ningún proceso aerobio posterior, por lo que tenemos un ejemplo de instalación con una huella de carbono muy reducida que además cumple con los objetivos de sostenibilidad de la empresa que encargó el proyecto.

Tecnologías combinadas en tratamiento de AARR en la Industria Alimentaria

El pasado 27 de abril participé en una webinar organizada por el CWP explicando un caso de éxito llevado a cabo por mi empresa SIGMA, del cual os adjunto un texto resumen y video de referencia:

SIGMA GROUP

Somos una empresa familiar, creada hace 50 años y cuya actividad original era la mecanización de piezas metálicas para terceros. Desde hace 25 años estamos enfocados exclusivamente en el tratamiento de aguas, evolucionando desde la fabricación de filtros y equipos de flotación sencillos hasta el diseño de equipos de flotación con tecnología propia para muy diversas aplicaciones, además de implementar procesos completos y proyectos llave en mano para el tratamiento de aguas residuales industriales.

Debido a esta evolución, recientemente se ha estructurado nuestra actividad en el grupo de empresas SIGMA GROUP. Una es AGUASIGMA, dedicada al desarrollo de ingeniería y proyectos llave en mano, y la otra es SIGMADAF que diseña, construye y suministra equipos de flotación DAF que pueden ir desde caudales de 3 m3/h hasta los 2000 m3/h.

CONGELADOS DE NAVARRA

CN es uno de los mayores productores de vegetales congelados de Europa y referencia en el sector. La empresa, dentro de su objetivo estratégico de mejora continua, llevó a cabo un programa de evaluación de sus procesos de fabricación y consecuencia de ello generó la necesidad de mejora de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de su planta principal en Fustiñana (Navarra). Congelados de Navarra planteó a SIGMA 2 objetivos:

  • Tener suficiente capacidad para el tratamiento de las aguas actuales así como de futuras ampliaciones.
  • Conseguir la calidad de agua de vertido comparable al vertido a cauce público.

Todo esto debía conseguirse con el mínimo consumo de recursos tales como electricidad, productos químicos y generación de lodos así como de personal. En definitiva, debíamos conseguir una planta con el menor impacto ambiental posible.

Vista aérea de la EDARI de Congelados de Navarra

NUESTRA SOLUCIÓN

SIGMA propuso la solución tecnológica siguiente: PROCESO COMBINADO DE TRATAMIENTO ANAEROBIO RANC SEGUIDO DE TRATAMIENTO AEROBIO FBR

Previo un acondicionado de las aguas de llegada mediante filtrado y tanque de homogeneización y control de pH, éstas entran a un Reactor Anaerobio de Contacto o RANC, minimizando los costes operativos derivados del consumo de energía eléctrica y generación de lodos. En el RANC se degradan los compuestos orgánicos (DQO y DBO) en condiciones anaerobias, transformándose en agua tratada y biogás principalmente.

I) RANC (Reactor Anaerobio de Contacto)

El reactor RANC es del tipo FLUJO ASCENDENTE POR CONTACTO, este tiene unas condiciones de funcionamiento semejantes a los clásicos UASB pero en este caso se eliminan los clarificadores de tres fases y se sustituye por un equipo externo de flotación SIGMA DAF-FPBC100, realizándose la clarificación de las aguas a la salida del reactor. Con este equipo también se separa el lodo anaerobio excedente del reactor antes de la siguiente etapa.

Detalle del Reactor Anaerobio de la EDARI de Congelados de Navarra (Fustiñana)

II) FBR (Reactor Biológico de Flotación)

Esta etapa posterior al RANC se compone de un reactor biológico de lodos activos de baja-media carga y de otro equipo flotador SIGMA DAF-TWIN para la clarificación final antes de su vertido a alcantarillado. Hemos propuesto utilizar un sistema de flotación DAF como clarificador final en lugar del decantador tradicional porque además de ser nuestra especialidad y haber realizado muchas instalaciones de este tipo, le vemos varias ventajas significativas:

  • Alta concentración del lodo extraído, entre el 3-5%, de forma que las condiciones hidráulicas del sistema en su totalidad mejoran, disminuye el retorno de aguas a homogeneización, y se gestiona un volumen de lodo menor en el tratamiento por centrífuga.
  • Capacidad de trabajar con cargas de sólidos en el reactor muy altas, hasta 8 gr/l, lo que permite disponer de mayor edad del lodo y mejorar las condiciones de tratamiento del agua.
  • Mayor fiabilidad frente a lodos esponjosos (bulking) o con baja velocidad de sedimentación.
SIGMA DAF-TWIN del cual forma parte el FBR

Las particulares condiciones del lodo biológico generado en industrias donde no se dan condiciones de adecuado balance en nutrientes, dan lugar a la formación de lodo muy voluminoso y esponjoso, por lo que acaba bajando la velocidad de sedimentación con la previsible consecuencia de escape de lodos en el vertido final. Es por esto de que la aplicación de flotadores de tipo DAF está siendo cada vez más utilizada como solución a estos tipos de problemas.