Evaluación de la problemática de remoción de Fósforo y cloruros de los efluentes residuales De una empresa manufacturera de alimentos Ubicada en el estado aragua

Abstract

La mayoría de las industrias manufactureras de alimentos manejan dentro de sus procesos cantidades importantes de productos fosfatados y de cloruro de sodio (sal industrial), para la elaboración de sus productos y en otros fines para los cuales su funcionalidad es considerable. Es inevitable por ello, la presencia de contenidos importantes de fósforo y cloruros en los efluentes generados en las distintas zonas de una empresa con estas características. Dependiendo del destino final que tenga el agua de desecho, las concentraciones de fósforo y cloruros no pueden exceder un determinado valor en el fluente final, ya que estos pueden afectar la calidad del cuerpo de agua receptor. En el caso de la empresa manufacturera de alimentos en estudio (EMA), el efluente final de su Planta de Tratamiento de Efluentes Residuales (PTER) presenta concentraciones de fósforo y cloruros que se aproximan a las máximas exigidas por la ley. Es por ello que el objetivo del presente estudio es realizar una evaluación integral del proceso de generación y tratamiento de estos efluentes líquidos residuales, con el fin de identificar y proponer acciones que contribuyan a asegurar la remoción efectiva de fósforo y cloruros. Es decir, para minimizar los niveles de estos compuestos hasta valores por debajo de los valores críticos exigidos por las autoridades en materia ambiental. Para cumplir con estos objetivos, se siguió una metodología que contempló el reconocimiento de las distintas fuentes de generación de fósforo y cloruros dentro de la empresa, elaborando con ellas un diagrama de bloque de la situación, además se realizó una revisión técnica sobre diversos aspectos relacionados a la problemática. Posteriormente, se realizó el balance de materiales, para lo cual fue necesario medir tanto las concentraciones como los caudales de los efluentes en las distintas áreas de la planta, y en función a ellos se determinaron los aportes másicos de fósforo y cloruros hacia la planta de tratamiento. Una vez procesada la información se identificó que existía, para cada compuesto, una corriente con un porcentaje de aporte másico muy alto comparado con las otras. A partir de esta información se inició la etapa de síntesis de alternativas, donde se llevó a cabo la evaluación de la remoción de fósforo por parte del sistema biológico de la PTER y mediante precipitación química (coagulación-floculación), para esta última se realizaron pruebas de laboratorio mediante un equipo de jarras, a fin de determinar la dosis óptima de coagulante, se realizaron comparaciones entre tres tipos de coagulantes y se verificó su incidencia en la remoción de fósforo. Por otro lado, para los cloruros, se realizó un diagnóstico del proceso de regeneración de la resina de intercambio iónico del sistema de ablandamiento de agua, donde se había identificado la mayor generación de cloruros y se estudió la posibilidad de cambiar el regenerante actual por ácido clorhídrico. Para disminuir los niveles de fósforo en el efluente final de la PTER, se propuso alimentar constantemente el Reactor Anaeróbico para aprovechar la remoción por parte del sistema biológico (anaeróbico-aeróbico) y dosificar 0,0625 ml/s de Cloruro Férrico en la primera Piscina Aeróbica, por un litro de agua residual a tratar, ya que este es el coagulante que arrojó mayor porcentaje de remoción con menos dosis que el resto de los coagulantes, a saber Policloruro de Aluminio y Aluminato de Sodio, mediante el ensayo de jarras. Por otra parte, se propuso disminuir a la mitad la masa de sal utilizada en el proceso de regeneración de la resina, esta cantidad se determinó en el diagnóstico realizado a dicho proceso, al igual que se fijaron nuevos valores en las variables de operación para obtener el mismo rendimiento de los suavizadores, así también se propuso recuperar el agua de las etapas de retrolavado y lavado rápido enviándola al tanque subterráneo de Planta de Agua. Además, se propuso almacenar la salmuera desechada de la regeneración en un tanque disponible en la Planta de Ablandamiento de Agua, e ir drenándola a un caudal de 0,1 l/s, a fin de diluirla con el resto de las corrientes afluentes a la PTER. A largo plazo, se propuso instalar un sistema de ósmosis inversa para garantizar un efluente de excelente calidad, aunque con las propuestas anteriores se logra alcanzar las especificaciones exigidas por la normativa legal. Asimismo, se realizó un somero estudio económico de las propuestas planteadas, en el cual se obtuvo que para el fósforo se requiere un costo mensual de Bs. 591.692,4 por la compra del coagulante seleccionado. La inversión requerida para las propuestas realizadas en Planta de Agua es de U.S.$ 1.441,86, la cual se recupera en dos meses por el ahorro en la compra de sal y energía eléctrica en el proceso de regeneración. El capital de inversión para el sistema de ósmosis inversa es de aproximadamente U.S.$ 326.475.