Cuando pensamos que el tratamiento de efluentes industriales, a través de una Planta de Tratamiento de Efluente Industrial (PTE), es una tarea sencilla y que el asunto no requiere cuidados, tenemos una visión superficial del proceso de tratamiento o del asunto.
En algunas situaciones la carga de contaminantes es tan alta y compleja que muchos proyectos se topan con altas inversiones y grandes áreas de implantación. Por lo tanto, para realizar este tipo de tratamiento, precisamos de total control y atención a todas las etapas.
El sistema de tratamiento para una industria que genera efluentes con elevadas cargas de DBO y DQO tiene en su particularidad los desafíos de un proyecto eficiente y de un proceso con extrema facilidad y seguridad operacional.
Planta de Tratamiento de Efluente Industrial en funcionamiento
El principio fundamental del proceso de tratamiento de una Planta de Tratamiento de Efluente Industrial es la formación de una biomasa con alta actividad microbiológica. Esa biomasa permite alto rendimiento en los procesos de estabilización, considerando los límites para las reacciones anaerobias, y un tiempo de detención hidráulica relativamente corto. Vea, en el siguiente video, una PTE Biológica y Físico-Química en funcionamiento:
Tratamiento biológico primario de la PTE
En una Planta de Tratamiento de Efluente Industrial – para DBO y DQO elevadas – es común que el efluente sea dirigido, por gravedad, para una rejilla estática o auto limpiante para la retención de los sólidos presentes. Enseguida, el líquido fluye para el ecualizador en nivel inferior al del suelo, con tiempo de residencia de 1 día (suceden situaciones con menor tiempo).
En muchos casos, el efluente sufre la dosificación de nitrógeno (urea) y fósforo (ácido fosfórico) para corregir el balance 100C:10N:1F. También podrá ser corregido el pH – que puede variar entre 5 y 10 – y ser efectuada la dosificación de ácido o solución alcalina para corrección hasta el pH 7. Tras la dosificación de esos productos, el efluente es bombeado para el sistema de tratamiento primario, constituido por reactores UASBs de manta de lodo, instalados para operar en paralelo. En el canal de alimentación de los reactores es instalada una tubería de retorno para el ecualizador, permitiendo el ajuste del caudal de alimentación de los mismos.
En los reactores anaerobios de manta de lodo el efluente entra por la parte inferior, en flujo ascendente, pasando a través de un lecho de lodo denso y de elevada actividad. El perfil de sólidos en el reactor varía de muy denso y con partículas granulares de elevada capacidad de sedimentación, próximas al fondo (lecho de lodo), hasta un lodo más disperso y leve, cercano a la cima del reactor (manta de lodo).
La estabilización de la materia orgánica ocurre en todas las zonas de reacción (lecho y manta de lodo). Siendo la mezcla del sistema promovida por el flujo ascensional de líquido y de las burbujas de gas. El efluente industrial deja el reactor por la parte sobrenadante de un decantador interno, localizado en la parte superior del reactor.
Un dispositivo de separación de gases y sólidos, ubicado abajo del decantador, evita que el flujo ascendente de los gases que se forman en los procesos de estabilización cargue las partículas que se desgarran de la manta de lodo, permitiendo que estas retornen a la cámara de digestión y no son arrastrados para fuera del sistema. El lodo generado en los UASBs debe ser retirado por tubos ubicados en la parte inferior del reactor. A cada tres meses, aproximadamente, debe ser realizada una descarga de lodo para posterior deshidratación y descarte.
Tratamiento biológico secundario de la Planta de Tratamiento de Efluente Industrial
El tratamiento biológico secundario, aplicado en la Planta de Tratamiento de Efluente Industrial, es el proceso de lodo activado. En ese método el líquido afluente y las bacterias fijadas en la forma de flóculos de lodo activado son íntimamente mezclados, agitados y aireados. El proceso tiene como objetivo propiciar la floculación biológica en el tanque de aireación (laguna aerobia) y la separación de los flóculos del medio líquido en el decantador secundario.
El retorno de una parte de estos flóculos para el reactor biológico complementa el proceso, ayudando en el aumento de la concentración de microorganismos en el interior del aireador. Una pequeña parte del lodo generado tiene que ser retirada del sistema, siendo descartado para el adensador de lodo para digestión y deshidratación. El lodo descartado del sistema aerobio se llama de “lodo en exceso” y la carga de lodo retirada por día en relación al volumen total de lodo en el reactor aerobio determina la “edad del lodo”.
Al ingresar en el tanque de aireación, los microorganismos están en pequeña concentración, pero encuentran condiciones ambientales extremamente propicias para su desarrollo, esto es, existe alimento (substrato) en abundancia y concentración adecuada de oxígeno disuelto. Esas dos condiciones, aliadas a la presencia de nutrientes básicos, además de otros factores ambientales, como temperatura y pH, le permiten a esos organismos reproducirse rápidamente y agruparse, formando verdaderos flóculos biológicos sobre los sólidos en suspensión, que sirven, entonces, de soporte y alimento. Estos bioflóculos tienen la propiedad de absorber las partículas coloidales no sedimentables (BRANCO, 1986).
La entrada del efluente industrial al reactor de lodo activado, o tanque de aireación, se da a través de una tubería con descarga sumergida, casi en el fondo de este tanque. En la solera del reactor son distribuidos difusores para inyectar aire a través de un soplador.
Del reactor de lodo activado (aireador), el líquido sobrenadante pasa por la parte superior de una pared divisoria interna, para el decantador secundario. En este tanque, los flóculos estabilizados, aún conteniendo una razonable actividad microbiológica, son separados por decantación. Una parte del lodo biológico decantado retorna, por bombeo, al reactor de lodo activado y otra parte es dirigida al adensador de barro para digestión, adensamiento y posterior deshidratación y descarte en basurero industrial licenciado.
Aún en el decantador secundario, el líquido sobrenadante pasa por la parte superior de una pared interna, en el reservatorio de aguas cloacales aireado y estabilizado, siendo dirigido por bombeo hacia la planta de tratamiento físico-químico. En el canal de alimentación de la PTE físico-química es instalada una tubería de retorno, con reguladores que permiten el control de los caudales.
Tratamiento Físico-Químico de la Planta de Tratamiento de Efluente Industrial
En el canal de alimentación de la Planta de Tratamiento de Efluente Industrial – físico-química – es adicionada una solución alcalinizante, para ajuste del pH. Tras el ajuste del pH, que debe permanecer en un valor entre 8,0 y 9,0, el líquido estabilizado penetra en la canaleta de floculación.
En el pasaje de líquido para la canaleta de floculación, se añade una solución floculante, reduciendo el pH para un valor entre 6,5 y 7,5. Enseguida, se agrega un polímero auxiliar de coagulación. El líquido pasa, entonces, por la canaleta de floculación, que posee una serie de paredes internas, con aberturas laterales intercaladas, forzando el pasaje del líquido en un flujo sinuoso y permitiendo un tiempo de residencia ideal para la formación adecuada de los flóculos.
Desde la canaleta de floculación el efluente es dirigido, por gravedad, hacia el decantador, donde se distribuye por toda el área perpendicular al flujo de líquido, formando las varias camadas de concentraciones características de estos procesos de tratamiento.
En el interior del decantador están instaladas placas lamelares que forman un ángulo de 50o con la horizontal, impidiendo el flujo libre de las partículas y dificultando su entrada para la zona de líquido límpido en la superficie.
El proceso de decantación de los sólidos, forma en la superficie, una lámina bien definida de líquido límpido que fluye para el filtro gravitacional a través de una canaleta colectora. El filtro está provisto de una camada soporte de grava y de un lecho de carbón, para retención de los sólidos y remoción de otras impurezas indeseables que por ventura sean arrastradas, garantizando la eficiencia del tratamiento para descarte.
El material sedimentado, resultante de la decantación, es dirigido hacia un adensador de barro, donde sufre los procesos de complementación de la digestión y adensamiento, siendo posteriormente, deshidratado, recogido y dirigido para descarte en un basurero industrial licenciado.
La planta de tratamiento físico-químico posee, además de las unidades citadas, un sistema automático de dosificación constituido por un panel de control con cuatro bombas dosificadoras, cinco reservatorios de productos químicos, un sistema de control de nivel para el accionamiento y apagado automático del sistema y una bomba de recalque para descarte de efluente tratado y retro lavado del filtro.
Ventajas técnicas de una Planta de Tratamiento de Efluente Industrial
Las PTEs son completamente automatizadas de forma que dispensan la necesidad de operadores en tiempo integral y minimizan los errores y gastos generados en operaciones manuales. Poseen una excelente relación costo-beneficio con la garantía de la correcta tratabilidad del efluente. Aún podemos destacar que la Planta de Tratamiento de Efluente Industrial:
- Atiende integralmente la Norma CONAMA 430;
- Remueve hasta 95% de la DBO;
- Remueve hasta 90% de la DQO;
- Posee mayor simplicidad operacional;
- Es un sistema compacto y modular;
- Posee bajo costo con productos químicos;
- Posee bajo consumo de energía;
- No hay olor;
- Tiene economía de espacio;
- Fabricada en PRFV (Polímero Reforzado de Fibra de Vidrio);
- Posee pintura epoxi;
- Posee Plataformas de apoyo.
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