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CENTRAL LECHERA

La central lechera es una industria alimentaria, en la cual el uso del agua es primordial y esencial para el desarrollo de productos que se venden en el mercado; esto la convierte también en una industria implicada en el uso del agua y su vertimiento. Este tipo de aguas presentan unas características muy altas en cuanto a caudales de vertimiento (de 4 a 10 litros de agua por cada litro de leche tratada), valores muy altos de DQO y lastimosamente un muy bajo reciclado de sus aguas (10 – 20%); algunos de estos datos pueden observarse en la tabla del caso de estudio. Inicialmente para poder establecer el esquema de depuración para este tipo de efluente con el objeto de cumplir con la legislación vigente en materia de vertido de alcantarillado; es necesario considerar los límites de vertimiento que permite la LEY DE AGUAS indicada en la tabla. En base a esto; hablamos de que es necesario reducir la DBO5 en mínimo de un 85% (1603 ppm), con el fin de poder obtener un efluente de 282 ppm aproximadamente, el cual se encuentra dentro de los límites de vertimiento a alcantarillados. Así mismo, es necesario una reducción del 90% de DQO (1350 ppm) para obtener un efluente de 150 ppm. Teniendo en cuenta estos parámetros como una base inicial; podemos pensar en que los niveles de depuración o reducción de contaminación se logra con un nivel de depuración N2 (Fisicoquímico) y N4 (secundario con eliminación de nutrientes) ya que sus rendimientos se encuentran entre el 90% y menor o igual al 30% respectivamente. Hasta aquí tenemos una idea básica del diseño de la planta depuradora que sería necesaria. Como dato adicional, es importante resaltar que la tipología del agua residual representada por la carga contaminante total para este tipo de industria presenta una fuerte contaminación, dado a que su nivel de DBO5 es superior a los 300 mg/l. Inicialmente se propone un tratamiento previo o pretratamiento (Desarenado) para retener o eliminar los sólidos más gruesos, arenas y las grasas, dado a que se evidencia presencia de grasas y alto contenido de sólidos totales. Seguido a esto, y dado a la alta carga contaminante DBO y DQO se propone adicional un tratamiento de depuración fisicoquímica que comprende las etapas de coagulación-floculación-sedimentación, esto con el objetivo de lograr la separación de sólidos en suspensión, materia coloidal y por ende una reducción de DQO; proceso que resulta ser muy eficiente, ya que presenta rendimientos superiores al 90% en reducción de SST; rendimiento que se espera en el caso de estudio, ya que para cauce público el vertido debe tener una DQO de aproximadamente 150 mg O2/l el cual se logra con este tratamiento. Adicionalmente se continua con el efluente, en un proceso de depuración biológica (Fangos activados) con el objetivo de poder eliminar la materia orgánica disuelta, y también el fosforo como nutriente. Se logra con este proceso también una reducción de la DBO, y se

emplea esta técnica de fangos activados, debido a que es el sistema aerobio más habitual con rendimiento mayor al 80%. Inicialmente se planteaba la idea de sistemas con rendimientos de depuración superiores al 85%. El esquema de planta de depuración propuesto aquí proporciona dichos rendimientos, lo que nos generará efluentes con cargas contaminantes dentro de los parámetros permisibles de vertimiento a la red de alcantarillados. Sin embargo, como dato adicional, teniendo en cuenta que el vertimiento se realiza a la red de alcantarillado, el filtro percolador o biológico es la técnica más idónea cuando se desea reducir la carga de polución orgánica disuelta entre un 40 y 80%. Sin embargo, su limitante, radica en el costo de construcción del filtro percolador, el cual es mucho mayor que el sistema de fangos activados, aunque su consumo energético es menor que el de fangos activados. Así mismo se menciona que para la eliminación del fósforo se puede utilizar el proceso de precipitación biológica que arroja niveles de rendimiento del 95%. En relación con el pH; es conocido que es una medida de la acidez o alcalinidad de una sustancia; sus valores oscilan entre 0 y 14; mediante la toma de pH se determina la acidez de una sustancia, una sustancia acida presenta valores inferiores a 7, mientras que una sustancia con pH por encima de 7 es una sustancia alcalina o básica. El pH igual a 7, se considera como neutro, es el valor que se espera del agua pura y es el valor optimo para el vertimiento de efluentes residuales ya sea a alcantarillado, o directamente al medio hídrico público. En la tabla, no se reporta datos de pH promedio; sin embargo, en base al rango de 5.3 a 9.4, se puede considerar levemente acido y básico, es decir NEUTRO; no sería necesario un acondicionamiento previo, ya que se considera que la mayoría de los microorganismos patógenos crecen a un pH más bien neutro, entre 5 y 8. Con un pH bajo se detiene el desarrollo de bacterias, mientras que con un pH neutro la mayoría de bacterias crece muy bien. En este caso práctico, se ha establecido la depuración con fangos activados como sistema de depuración; sin embargo, podría usarse un tratamiento de tipo anaerobio para el tratamiento. Sin embargo, es importante aclarar que, si bien son habituales en la digestión de fangos, son de escasa aplicación en las aguas residuales a causa de la rigidez de su funcionamiento y la lentitud de su puesta en servicio, a pesar del reducido costo de explotación.

Finalmente; para estimar el costo aproximado de inversión (Euros) de una EDAR de fangos activados de la industria alimentaria; Central lechera en nuestro caso de estudio, nos basamos en la tabla 2.7 del módulo de la asignatura depuración de aguas residuales industriales, en la que se indican fórmulas que ayudan a obtener una primera cifra orientativa del presupuesto de la EDAR para diferentes sectores industriales; en nuestro caso el sector de la industria alimentaria.

En base a lo anterior, se tiene que:

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 (𝐶𝐼) = (2,4 ∗ 𝑄 ∗ 𝐷𝑄𝑂)0,5

Donde: 𝑄: 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑑𝑙 𝑒𝑛

𝑚3 𝑚3 = 58.5 ℎ ℎ

𝐷𝑄𝑂: 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑄𝑢𝑖𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑂𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑜 = 1500 𝑝𝑝𝑚 = 1500

𝑚𝑔 𝐿

Por lo tanto, reemplazando los valores obtenemos que:

𝐶𝐼 = (2,4 ∗ 58,5 ∗ 1500)0,5

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 = 458,91 𝑀𝑖𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑟𝑜𝑠.

Cabe aclarar que la estimación económica en este ejercicio no incluye el valor de terrenos, IVA, ni otros impuestos.

BIBLIOGRAFIA

[1] Sámano, M.L. (2009). Tratamiento de aguas residuales industriales. Barcelona: Fundación Universitaria Iberoamericana. ISBN: 978-84-9079-080-9.