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  • Tratamiento de Efluentes Industriales

    Según datos de la Organización de las Naciones Unidas, solo 2,5% de toda el agua del planeta es dulce, de esto, gran parte, alrededor de 2,2% se encuentra en glaciares, acuíferos subterráneos, suelo, nubes, etc., quedando aproximadamente 0,3% disponible para el consumo humano.

    Los datos presentados por la ONU muestran la real importancia del tratamiento de efluentes, en especial, por las industrias que representan alrededor de 22% del total de consumo de agua.

    Invertir en una estación de tratamiento de efluentes industriales añade, además de beneficios ambientales, también sociales y económicos debido a la posibilidad de reutilizar el agua tratada, prevención de  contaminación de los ríos e la reducción del costo de producción.

    El desarrollo de estaciones de tratamiento de efluentes líquidos dejó de ser apenas una exigencia legal y pasó a ser considerada una inversión  en mejorías de procesos industriales, y, por lo tanto, la decisión por la empresa responsable por el proyecto y ejecución de una ETE debe ser hecha, según su capacidad técnica, histórico y obras exitosas.

    Tipos de ETE

    Hay diversos tipos de Estaciones de Tratamiento de Efluentes Líquidos  específicos para remoción de materia orgánica e inorgánica, remoción de nutrientes, remoción de sólidos en suspensión y remoción de organismos. Las diferentes topologías pueden ser aplicadas individualmente o agrupadas formando sistemas más complejos:

    • Filtros
    • Separadores por gravedad
    • Sistemas de Floculación
    • Sistemas de flotación con aire disuelto
    • Tratamiento biológico (aeróbico y anaeróbico)
    • Tratamiento para desinfección

    Filtros

    Diferentes tipos de filtros para efluentes líquidos industriales que pueden ser añadidos para la optimización de procesos.

    » Grades

    Utilizadas como elemento primario de filtración para remoción de objetos y sólidos más grandes. Las grades poseen espacios adecuados a cada proceso y pueden ser simples o mecanizadas (limpieza automática).

    » Filtro de Arena:

    Remueve partículas por el proceso de filtración en lecho de arena. Las partículas se quedan detenidas y el agua limpia puede ser devuelta de modo continuo.

    » Filtro de Carbón Activado:

    Filtro de material poroso de origen natural, su gran área superficial (500 hasta 1200 m²) interna ofrece un gran poder de retención (adsorción), de substancias como compuestos orgánicos (ej.: compuestos fenolicos) y substancias que causan olor y color al efluente.

    » Sistemas de Membrana:

    Proceso de separación (barrera física) utilizando membranas con tallas de poro de acurdo con la impureza que desea remover. Indicado principalmente para substancias de un gran peso molecular, materiales coloidales, moléculas poliméricas orgánicas e inorgánicas.

    Separadores por Gravedad

    Concebido para remover sólidos pesados y partículas en suspensión del agua sin adicción de productos químicos y energía. También es utilizado para recuperar materiales valiosos de agua, sin contaminación cualquiera de adictivos.

    » Unidad de Sedimentación:

    Unidades robustas y sencillas para decantación de partículas “pesadas” y aclaración de aguas residuales, con posibilidad de remoción de los sedimentos automáticamente a través de válvulas neumáticas comandadas periódicamente. Los decantadores son utilizados en varias etapas del proceso como para sedimentación primaria (después coagulación y floculación) y sedimentación secundaria (después los procesos biológicos).

    » Desarenador:

    Cajas con geometrías especificas para propiciar la sedimentación de arena. Las dimensiones de la caja dependen principalmente de la concentración de arena en suspensión, talla y peso de la partícula y caudal del efluente. Muy importante para prevención de problemas como abrasión en tuberías y bombas.

    » Separador de Agua y Aceite:

    Opera utilizando la gravedad para separar los aceites del efluente debido a la diferencia de densidad entre los fluidos. El aceite separado puede ser automáticamente destinado para locales específicos a través de enclavamientos de bombas y llaves de nivel tornando el proceso continuo e independiente de intervención externa. Además, los tanques pueden ser proyectados con ítems adicionales como rejas para filtro de objetos más grandes, puentes reparadores para remoción de sedimentos, “Canaleta Parshall” para medición del caudal de entrada del proceso, etc.

    Sistemas de Floculación

    Sistemas aplicados para remover emulsiones, partículas dispersas y metales pesados de efluentes a través de adicción de coagulante, floculante o precipitante.

    Pueden ser agregados a los sistemas unidades de dosificación químicas con operación automática para obtener el máximo rendimiento en una gama amplia de pH.

    Poseen también agitadores que hacen la mezcla lenta de la solución y así favorecer la formación de los flocos y posterior decantación.

    Sistemas de Flotación por Aire Disuelto

    Una solución inteligente para el tratamiento de efluentes industriales en el cual aire presurizado es utilizado para remoción de grasas, espesamiento de barro y sólidos en suspensión en general.

    Componentes principales:

    • Tanque flotador
      • Raspador superficial
      • Raspador del fondo del tanque
    • Cámara de Saturación
    • Bombas de recirculación y válvulas para el control del proceso.

    La etapa principal del proceso consiste en el desvío de parte del efluente ya aclarado (efluente de salida) para la cámara de saturación en el aire presurizado (3 hasta 6 Bar) es inyectado y disuelto hasta la completa saturación del efluente. En el momento que el efluente saturado vuelve al flotador y sometido a la presión atmosférica, microburbujas de aire se desprenden de pronto arrastrando las partículas que están en suspensión para la superficie por cuenta de la fuerza de impulsión.

    El raspador de superficie quita las partículas arrastradas e el raspador del fondo del tanque desecha el lodo formado debido a la sedimentación de las partículas pesadas.

    Consideraciones importantes para el correcto dimensionamiento del sistema:

    • Concentración del material en partículas;
    • Cantidad de air utilizada;
    • Velocidad de ascenso de la partícula;
    • Características fisicoquímicas de las partículas.

    Tratamiento Biológico

    El sistema de tratamiento biológico utiliza bacterias (microorganismos) para remover la materia orgánica (DBO y DQO) del efluente. El tratamiento biológico puede ocurrir en condiciones aeróbicas (con adicción de oxígeno) o anaeróbicas (tanque cerrado).

    » Aeróbico

    En este proceso, los microorganismos aceleran el proceso de oxidación y descomposición de la materia orgánica, que son asimiladas como “alimento” y fuente de energía.

    Constituido básicamente por:

    • Tanque de  aireación
    • Masa microbiana (lodo)
    • Sistema de insuflación del aire (sopladores)
    • Decantadores secundarios
    • Sistema de recirculación de lodo
    • Instrumentación para control del proceso (analizador de OD, bombas, etc.)

    En el tanque de aireación ocurre la insuflación de aire de modo disperso para garantizar la homogeneización de la concentración de oxígeno disuelto a lo largo del tanque y mantener el lodo en suspensión. La cantidad de aire inyectada es controlada en función del analizador de oxígeno instalado en el tanque de aireación y programado de modo a obtener el máximo de eficiencia.

    El efluente aireado es direccionado para los decantadores secundarios para separación del lodo y liberación del efluente tratado. Parte del lodo es nuevamente transferido para el tanque de aireación mejorando el desempeño del sistema.

    » Anaeróbico

    Este sistema posee un proceso biológico operado y controlado en condiciones anaeróbicas (sin aireación) que trata DQO y DBO de manera sustentable, además de generar subproductos como el gas metano que puede ser aprovechado como fuente de energía.

    Muy utilizado en el tratamiento de efluentes y contiene altas concentraciones de substancias orgánicas, posee las siguientes características:

    • Baja producción de lodo, entre 5 e 10 veces menos que los procesos aeróbicos por cuenta de la menor tasa de crecimiento de los microorganismos anaeróbicos;
    • Bajo costo de operación porque no hay consumo de energía eléctrica, una vez que no necesita de bombas y aireadores;
    • Baja demanda por área, bajando el coste de implantación;
    • Desventajas por cuenta de su menor eficiencia del proceso (baja remoción de DBO) implicando en necesidad de tratamientos complementares.

    En este proceso el efluente es direccionado para el fondo de un tanque cerrado (reactor biológico) donde el fluido obligatoriamente va a pasar por el manto de lodo conteniendo bacterias anaeróbicas que degradan la materia orgánica cambiando en gas carbónico, metano, agua y lodo.

    Tratamiento para Desinfección

    Para el control de bacterias patogénicas, pueden ser utilizadas substancias químicas (ej.: cloro) o podemos utilizar métodos alternativos y sustentables como ozono o ultravioleta, antes del efluente ser descargado en el curso del agua.

    » Desinfección por Radiación UV:

    Aplicadas en flujos de aguas aclaradas para desinfección, la radiación UV-C posee longitud de onda que daña la estructura del ADN de los microorganismos eliminándoles.

    » Desinfección por Ozono:

    Posee una gran eficiencia por cuenta de la facilidad de absorción por el agua y posee alto potencial de oxidación y disociación de compuestos orgánicos. Además, no genera efectos secundarios indeseables como en el caso de uso de productos químicos y desinfectantes que afectan la salud humana.

    Recomendaciones

    Nuestro objetivo es ofrecer la mejor estación de tratamiento de efluentes, por lo tanto, nuestro equipo de ingeniería se comprometió en presentar algunas recomendaciones de procesos.

    • Tratamiento preliminar de tuberías, bombas y unidades subsecuentes contra abrasión y obstrucción allá de facilitar la transferencia del fluido.
      • Rejas y filtros primarios con mallas adecuadas
      • Caja de arena
    • Instrumentación para el monitoreo de las condiciones hidrológicas (nivel y caudal) y calidad del agua (PH, temperatura, DQO, DBO y OD).
    • Previsión de post-tratamiento para remoción de contaminantes específicos (nutrientes o organismos patogénicos) o remoción complementar de contaminantes no removidos en etapas anteriores.
    • Prever el monitoreo de nutrientes (fosfatos y nitratos) que lleven a la eutrofización del cuerpo acuático para evitar la acumulación de materia orgánica en descomposición.
    • Prever sistemas integrados para tratamiento del residuo sólido generado (lodo) como, por ejemplo, deshidratación del lodo a través de tambores, decantadores centrífugos, filtros prensa, etc.

    Aplicaciones

    Algunas aplicaciones para la estación de tratamiento de efluentes líquidos:

    • Industrias químicas, petroquímicas, aceite y gas, minerías, alimenticias
    • Efluentes comerciales y residenciales (desagüe)
    • Residuos hospitalarios
    • Agricultura – tratamiento de agua con residuos tóxicos (pesticidas)
    • Pecuaria (desechos de animales)

     

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