HIPERTEXTOS DEL ÁREA DE LA BIOLOGÍA
PRINCIPAL INTRODUCCIÓN ANIMACIONES CÉLULAS BIODIVERSIDAD HERENCIA EVOLUCIÓN

PLANTA DE TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES

Contenidos:

Introducción | Descripción del proceso | Pozo de recepción | Tamiz  |Tanque de homogenización y aireación con neutralización de pH | Filtro biológico anaeróbio | Filtro biológico aerobio | Cuadro eléctrico



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Como lo expresan los Cuadros 5.1. y 5.2. los efluentes de las tenerías, desde el inicio del proceso de producción, presentan una alta DBO, DQO, sólidos en suspensión, sulfatos y cromo.

De acuerdo a la literatura mundial consultada, hasta éste momento, la tecnología mas utilizada para el tratamiento de los efluentes reseñados, es el tratamiento físico químico para la precipitación del Cr+3 y oxidación de los sulfatos, seguido del tratamiento biológico, lodos activados o lagunas aireadas. (v. Proyecto (AMB-95/0079) Universidades (UPC, UB, UAB, Ramon Llull (IQS), junto a personal del CSIC, entre otros).

Ahora bien, otra bibliografía consultada, sobre todo las experiencias llevadas a cabo en América del Sur, donde es frecuente la industialización de pieles y en especial del ganado bovino, como ser el Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la Universidad Federal de Minas Gerais (DESA/UFMG) conjuntamente con el Sindicato da Industria de Curtido de Cueros y Pieles del Estado de Minas Gerais, Brasil (SINDIPELES), y Agencia de Cooperaçión Técnica Alemana - GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit), y ponencias presentadas en el XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, y en el 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, los resultados obtenidos en las investigaciones llevadas a cabo en éstos últimos diez años, han sido muy fructíferos y alentadoras, en lo que respecta al tratamiento de afluentes de tenerías, ya se mediante el empleo de un reactor acidogénico, seguido por contactores biológicos, o el empleo de reactores anaerobios auxiliado con membranas de micro y ultrafiltrado, o como el que hemos adoptado para éste trabajo que consiste en el mas simple y económico y que se aplica el tratamiento anaerobio completado con un filtro aerobio.

Esto tiene su importancia porque el sistema es simple y a la vez es sumamente económico, lo que resulta viable su aplicación y amortización, en especial para las empresas de mediano porte.

Sobre la base de esa línea, se ha diseñado una planta de tratamiento biológico de los efluentes derivados del proceso de curtido de las tenerías, aplicando una recopilación de todas las investigaciones efectuadas hasta la fecha, los que tienen presente en general, los principios de minimización y valorización, con la finalidad de que ésta actividad de la que dependen en gran medida el diseño, la moda y la industria del vestido, provoque el menor impacto ambiental posible, adecuándose a las Normativas Comunitarias, Nacionales y Locales vigentes.

Puede contemplarse en otro proyecto, sin que ello sea incompatible con el proceso de éste, el destino que se le pueden dar a los residuos sólidos de la etapa anterior al pelambre (recepción y recorte y remojo) y posterior a ésta, mediante la minimización de los mismos, a través de la aplicación de las técnicas de recuperación de los baños de pelambre y las condiciones necesarias para su reuso diseñadas y ya aplicadas con éxito en otros países al cual me remitiré en honor a la brevedad. Con el reuso, se persigue reducir la carga contaminante ocasionada por la presencia de altas concentraciones de sulfuro en el efluente del proceso de pelambre y además, disminuir el volumen de agua utilizado y el consumo de insumos químicos.

Está demostrado que es factible a escala industrial recircular el licor original de pelambre por espacio de 5 ciclos, con los debidos refuerzos de insumos químicos.

Lo mismo se puede afirmar sobre la precipitación y recuperación de proteínas de licor final de pelambre previo a su vuelco, en vista de su ejecución simple en la curtiembre y los consiguientes beneficios socio-económicos.

Para lograr los objetivos de minimización de efluentes y reducción del consumo de compuestos químicos en el proceso de curtido sin afectar la calidad final del artículo elaborado, se opta por el proceso de alto agotamiento, optimizándose el mismo de modo tal que se obtenga una concentración de cromo en los baños residuales en el rango máximo de 50 mg/l.

Se ha comprobado también, que los cueros curtidos con el proceso de alto agotamiento al estado semi-terminado presentan una tonalidad más clara y pareja, observándose en el corte transversal de los mismos una mayor penetración de la anilina, igualmente se aprecia una mayor suavidad de flor. Los datos obtenidos de los análisis químicos realizados, en escala industrial, indican que los cueros sometidos al curtido de alto agotamiento presentan un mayor contenido de cromo, con una muy buena penetración del mismo en todo el espesor del cuero. Tal resultado optimiza el producto utilizando tecnologías mas limpias que favorecen el tratamiento ulterior del efluente.

Haciendo esa salvedad y siguiendo con la descripción de la planta, en la que se utilizarán sales de cromo de alto agotamiento, para disminuir la carga de éste, la planta diseñada es concebida para la elaboración de un mil (1.000) pieles vacunas diarias, con un promedio de 36 kg./piel y teniendo presente que mediante el uso racional del agua, se utilizarán aproximadamente 215 l/piel en todas la etapas.

Dentro de éstos parámetros se desarrolla el proyecto con una concepción de tratamiento, como ya se dijo, mas simplificada, barata, accesible y aplicada a las posibilidades de la mediana empresa y esquematizada dentro de la siguiente secuencia: mezclado de efluentes, seguida de tratamiento anaerobio, seguido por un post-tratamiento aerobio.

La formulación de la planta, esta basada en la secuencia de las siguientes unidades: Tratamiento preliminar (desengrasado en el pozo de recepción), homogenización (en el tanque de homogenización se procede al aireado del sulfuro y oxidado a sulfato y control de pH), luego continúa el pre-tratamiento anaerobio, seguido de el post-tratamiento aerobio.

El flujograma y los objetivos ideados para cada una de las etapas se encuentran en la Figura 7.1 y Cuadro 7.1.

 

Figura 7.1.

Flujograma propuesto

Cuadro 7.1.

Objetivos de cada etapa

 

Contaminante

Afluente

Homogenización / aireación

Tratamiento anaeróbio

Post-tratamiento aerobio

Efluente

DBO/

DQO

Elevadas concentraciones.

Amortiguación de las variaciones.

Mayor parte: conversión a metano y gas carbónico (gran parte se escapa como biogas).

Restante: salida como afluente.

Mayor parte: conversión a gas carbónico y agua.

Restante: salida como afluente

Concentraciones mas bajas

SS

Elevadas concentraciones.

Amortiguación de las variaciones.

Mayor parte: hidrólisis y descomposición de SS biodegradables, y acumulación de SS inertes.

Restante: salida como afluente.

Mayor parte: descomposición, retención en la biomasa, sedimentación o adherencia al biofilm.

Restante: salida como afluente.

Concentraciones mas bajas

Amoníaco

Elevadas concentraciones.

Amortiguación de las variaciones.

Eventual aumento de concentración, por conversión de N orgánico en amoníaco.

 

Mayor parte: Oxidación a nitrato (con eventual parcial reducción a nitrógeno grasoso en sistema con aireación intermitente.

Restante: Salida con el afluente.

Concentraciones mas bajas

Sulfuro

Elevadas concentraciones.

Amortiguación de las variaciones.

Oxidación a sulfato.

Reducción a sulfato (parte presente en el biogas, parte en el afluente líquido)

Oxidación a sulfato.

Concentraciones mas bajas

Cromo III

Elevadas concentraciones.

Amortiguación de las variaciones.

Mayor parte: incorporación al lodo.

Restante: salida como afluente.

Mayor parte: incorporación al lodo.

Restante: salida como afluente.

Concentraciones mas bajas

En el Cuadro 7.1. se describen en las filas, cada etapa de tratamiento de los principales contaminantes del afluente de la curtiembre: DBO/DQO, sólidos en suspensión, amoniaco, sulfuro y cromo trivalente, indicados en las columnas

En el reactor anaerobio se produce un sensible descenso de las concentraciones de DQO Y DBO, SS y cromo. Éste último es incorporado al lodo con lo cual pasa en pequeñas cantidades al reactor anaeróbico. Luego con el post tratamiento aerobio se contribuye a la reducción adicional de las concentraciones de los contaminantes mencionados.

Conforme las pruebas realizadas en laboratorio y posteriores en planta han demostrado que tanto la oxidación del sulfuro generada en la etapa anaerobia como la oxidación del amoníaco, no afectan el tratamiento anaerobio.

 

Descripción del proceso | A contenidos

Pozo de recepción

El primer elemento de la planta (figura 7.2.) es un pozo de bombeo en el cual se verterán las aguas residuales provenientes de todas las etapas. Este pozo será construido en hormigón armado, con una capacidad de 250 m3 (superior a la cantidad diaria estimada de aguas residuales).

Este pozo posee una pared separadora dispuesta en posición horizontal de tal manera que los materiales flotantes (entre ellos las grasas, aceites y sólidos gruesos flotantes) ascienden y permanecen en la capa superficial del agua residual, mientras que la parte líquida se evacue la manera continua desde el fondo del depósito a través de unos tubos deflectores.

La limpieza del material flotante acumulado en la parte superior de los riles se efectúa de manera manual.

En su interior y a continuación de la referida pared, se encuentran instaladas dos bombas sumergibles para la elevación de las aguas residuales hacia el módulo de homogenización.

En el interior del pozo de bombeo, van instaladas dos bombas tipo VORTEX modelo VXC 15 de 1,1 Kw/1,5 cv, con sus correspondientes sondas de nivel, las que trabajan en alternancia desde el cuadro eléctrico.

Tamiz | A contenidos

Previo a la homogenización se ha colocado un tamiz para separar los sólidos mayores de 0,20 mm.

El tamiz elegido es de tipo rotatorio auto-limpiante de importación, con unas aberturas en el material filtrante de 0,2 mm.

El chasis del aparato está construido en acero inoxidable mientras que la malla filtrante es intercambiable es de acero inoxidable.

Construcción enteramente en acero inoxidable compuesto por:

- Cilindro filtrante rotativo de 400 mm de diámetro por 490mm de largo.

- Bomba de lavado por aspersión interna.

- Cuchilla limpiadora de material especial.

- Depósito de recogida del filtrado.

- Soportes para anclajes en el pavimento.

- Motor reductor con limitador de carga tarable.

- Velocidad de giro de 9 r.p.m.

- Rejilla filtrante realizada en rejilla de elementos trapezoidales interespaciados de

0,20 mm.

- La potencia instalada es de 0,25 Kw.

- Brida de entrada 150 mm.

- Brida de salida 200 mm.

Tanque de homogenización y aireación con neutralización de pH | A contenidos

El tanque de homogenización y aireación se ha diseñado para amortiguar por laminación las variaciones del caudal, debido al flujo inconstante de los efluentes de las distintas etapas. Con ello se logra un efluente lo suficientemente uniforme en cuanto a características y caudal a partir de unos residuos discontinuos y variables en calidad y cantidad. Se produce por una parte una igualación de caudales que tiene como efecto secundario una disminución en la concentración de contaminantes al reducirse los picos máximos de concentración de cromo y sulfuro y por las reacciones que se dan durante al periodo de retención. Además de lograr una regulación de los caudales vertidos, el tanque homogenizador actúa como depósito tampón regulador y neutralizador de pH, para lo cual se instalará un equipo de control de pH.

El aire necesario para la aireación y oxidación del sulfuro y sulfato la mezcla y homogenización de los efluentes, la aporta un equipo soplante que proporciona un caudal de aire de unos 1000 m3/h, con una presión de trabajo de 0,400 bar y una potencia instalada de 18,5 Kw.

El sistema de aireación está compuesto por un sistema de 200 difusores para asumir un caudal de aire de 1.000 m3/h y con un rendimiento de transferencia entre 5,6 y 6,6 % por metro de lámina de agua . El sistema de tuberías de distribución instaladas en el fondo del aparato, esta motado sobre tobos de PVC de Ø 90 mm, éste sistema evita además la sedimentación de los sólidos y previene la emanación de olores.

El equipo de control de pH, está compuesto por un microprocesador electrónico, dos bombas dosificadoras con un caudal máximo de 20l/h a una presión de 5 bar, sonda auto-limpiante, para aguas sucias y dos depósitos para el almacenamiento de reactivos (Ácido y sosa) de 500 lts. cada uno.

El tanque homogenizador está fabricado en hormigón armado y tiene una capacidad de 500 m3.

Filtro biológico anaeróbio | A contenidos

El depurador anaerobio forma parte del primer paso (pre-tratamiento anaeróbico) del proceso principal de depuración del agua residual tratada en la planta.

Este depósito tiene una capacidad de 120 m3 y está compuesto por un digestor biológico anaerobio + Decantador primario anaerobio + Decantador secundario anaerobio, fabricado en poliéster reforzado con fibra de vidrio, cuyas medidas son de 3,50 mts de diámetro por 13,20 mts. de largo, relleno con un material de soporte para el desarrollo de la vida microbiana.

El agua a tratar fluye en sentido ascendente, entrando en contacto con el medio sobre el que se desarrollan y fijan las bacterias anaerobias. Dado que las bacterias están adheridas al medio y no son arrastradas por el afluente.

  Filtro biológico aerobio | A contenidos

El filtro biológico aerobio forma parte del pos tratamiento de los efluentes.

Este depósito tiene una capacidad de 6 m3 y está fabricado en poliéster reforzado con fibra de vidrio y relleno de material filtrante (Plástico Sintético), que permite perfectamente el desarrollo de la vida bacteriana.

El agua a tratar se reparte sobre la superficie de este material filtrante distribuyéndose lo más finamente posible, y se va depurando a medida que va atravesando el lecho donde se desarrolla una variada fauna de microorganismos en forma de película biológica.

El repartido abierto y aleatorio del material filtrante permite el paso libre de corrientes de aire que aportan el oxígeno necesario para la vida de los microorganismos y al mismo tiempo permite una libre evacuación de los sólidos que puede transportar el agua, evitándose así los posibles atascos.

El referido filtro se encuentra asistido por un equipo soplante idéntico al empleado en el tanque homogenizador.

Cuadro eléctrico  | A contenidos

El cuadro eléctrico a colocar deberá constar como mínimo de lo siguiente:

- 1 armario de poliéster o similar de 600 x 700 x 200.

- 1 magnetotérmico general 2 x 25 A.

- 3 relojes temporizados (soplante, bombas recirculación).

- 10 bases fusibles.

- 3 selectores Man-O-Autom.

- 3 pilotos señalización marcha.

- 3 contactores.

- 2 reguladores 0,75 Kw (soplante).

- 1 relé térmico (bomba recirculación).

- 4 bases enchufe shuko.

- Bornas, canaletas y cableado (s/esquema).

Figura 7.2.

 

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• Universidad Nacional del Nordeste • 

Fac. de Agroindustrias, Saenz Peña, Chaco República Argentina • 

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