TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA LACTEA UTILIZANDO FLOTACION POR AIRES DISUELTO (DAF) Y LODOS ACTIVADOS.

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1 TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA LACTEA UTILIZANDO FLOTACION POR AIRES DISUELTO (DAF) Y LODOS ACTIVADOS. ING. JOANNE BARLOW, MSC. Ingeniera Mecánica, University of Warwick, Inglaterra Máster en Tratamiento de Aguas y Efluentes, Cranfield University, Inglaterra. Especializaciones en Agua Potable en Bahamas e Inglaterra. Ingeniera de Proyecto en Babcock Water Engineering. Ingeniera de Operaciones y Mantenimiento en la Autoridad de Aguas de Guyana. Ingeniera Senior en Tratamiento de Efluentes en M.J.Gleeson. Gerente de Proyecto en Guyana National Industrial Company. ING. CARLOS MORETUZZO, MSC. Ingeniero Industrial, Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), Argentina. Máster en Tratamiento de Aguas y Efluentes, Cranfield University, Inglaterra. Especializaciones en Ingeniería Ambiental en EE.UU, México, Argentina y Brasil. Investigador Universitario en Montgomery Watson Co. y en la Massey Ferguson Company como Ingeniero de Proyecto. Ex Director del Proyecto EP3-Paraguay de Minimización de Residuos, auspiciado por la Agencia de Desarrollo Internacional de los EE.UU (USAID). Actualmente Director de la empresa Fabripar Ingeniería S.A., dedicándose al diseño y construcción de Plantas de Tratamiento de Efluentes. Docente universitario en cursos de Maestría en Medio Ambiente en la Universidad Nacional de Asunción, Universidad Americana, Universidad del Cono Sur de las Américas y Universidad Católica Ntra. Señora de la Asunción.

2 TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA LACTEA UTILIZANDO FLOTACION POR AIRES DISUELTO (DAF) Y LODOS ACTIVADOS. Ing. Joanne Barlow, Ing. Carlos Moretuzzo Introducción El presente trabajo tiene por objetivo ilustrar la metodología seguida a los efectos de efectuar el diseño y posterior construcción de un sistema de tratamiento de efluentes para una industria láctea situada en la República del Paraguay. Se efectuaron los siguientes estudios: Caracterización de Efluentes Estudios piloto de coagulación y floculación (Jarr Test) Estudios de biodegradabilidad en planta piloto de lodos activados Los estudios de coagulación y floculación tienen por objetivo determinar las condiciones operativas óptimas para la separación de los sólidos en suspensión y coloidales en una unidad de flotación por aire disuelto (DAF). Los estudios de biodegradabilidad tienen por objetivo terminar los parámetros de diseño y de operación de un sistema de lodos activados, con especial atención a la relación ; edad de lodos, tiempo hidráulico de retención, coeficiente de generación de lodos y constante de remoción K. Como resultado de este estudio, se diseñó y construyó una planta de tratamiento que en este momento se encuentra terminada y en etapa de puesta en marcha. 1) ESTUDIO DE CARACTERIZACION DE EFLUENTES Resumen sobre Generación de Efluentes. Efluentes originados por línea de producción: Producción de Yogurt: Producción de queso: Esterilización de leche para la producción de leche larga vida o chocolatada. Producción de crema de leche. Pasteurizadoras. Elaboración de manteca. Lavado de cajas. Durante el tiempo de estadía se ha colectado muestras del efluente de fábrica, por medio de un equipo muestreador automático ISCO, a los cuales se los sometió a determinaciones de DQO,DBO, Grasas y Aceites, Sólidos en Suspensión, Nitrógeno Kejdahl, Fósforo y ph.

3 Se citan a continuación los resultados promedio obtenidos: ph DQO / lt Media aritmética Los trabajos efectuados a fin de estudiar la tratabilidad del efluente fueron precedidos de analisis sucesivos de muestras, a fin de poder caracterizar a las mismas, colectadas por un muestreador de trabajo programado y contínuo jornada tras jornada. Las muestras resultantes fueron enviadas al laboratorio todos los. Referente al aspecto general de cada muestra a la llegada, se pudo notar que en ciertos casos el color fue blanquecino claro, otras de coloración marrón claro (en ambos casos de aspecto diluído), sin embargo en otras oportunidades se tuvo una fuerte coloración blanca acompañada de sólidos flotantes. Se comprobó, además que cada muestra recibida a un ph de terminado, fue paulatinamente acidificándose, desprendiendo naturalmente los sólidos que la componían. El comportamiento de dichos sólidos también fue variable, ya que en ciertos casos flotaron y en otros sedimentaron. 2. ENSAYOS DE COAGULACION Y FLOCULACION Reducciones de materia grasa y DQO. Ensayos físico químicos. A fin de observar el comportamiento del efluente frente a diferentes coagulantes y en diferentes condiciones, se han llevado a cabo estudios de coagulación y floculación con un equipo de JarrTest. En estos estudios se evaluó la influencia del ph y las combinaciones óptimas de concentración de distintos coagulantes (sulfato de aluminio y policloruro de aluminio) y polielectrolítos aniónicos y catiónicos. Luego se aplicaron todas las condiciones a escala real, a fin de poder apreciar los resultados reales. Ejemplo Cuadro comparativo de resultados. Tratamiento fisico químico. Ensayos efectuados en jar test. ph de trabajo: 4. A: Sulfato de Aluminio. D: Super floc SD 2081.

4 Valores de reducción de DQO de diferentes combinaciones. COMBINACIONES REDUCCIONES DE DQO A + 2 D 41% 30% 42% 90 A + 3 D 41% 42% 42% 80 A + 1 D 39% 42% 42% 8% 33% 42% 80 A + 3 D 39% 39% 42% 100 A + 2 D 39% 39% 51% 38,50% Blanco sin reactivos. 31% 20% 33% 8% 29% 36,50% Valores de reducción de grasas de diferentes combinaciones. COMBINACIONES Reducción de Grasas 1 90 A + 2 D 92% 90 A + 3 D 96% 80 A + 1 D 90% 80 A + 3 D 94% 100 A + 2 D Blanco sin reactivos. 86% Foto de los ensayos de Jarr Test Respecto a los resultados encontrados en los ensayos a nivel semi industrial, es posible generalizarlos diciendo que la reducción de DQO se encuentra entre 39-50%, mientras que el tenor de grasas entre 80-90%.

5 3. ENSAYOS DE BIODEGRADABILIDAD EN PLANTA PILOTO DE LODOS ACTIVADOS 3.1 Descripción de la Planta Piloto. Tiene por finalidad básicamente determinar los parámetros de diseño de un sistema de tratamiento biológico. También permite la investigación de la dependencia del coeficiente cinético de reacción con respecto a la concentración de la alimentación, relación, etc., además del estudio del mecanismo de remoción por adsorción. Para ello se recurre a una planta piloto de lodos activados, operando como reactor a mezcla completa. Mecanismo de funcionamiento. El tanque 1) de alimentación, contiene líquido proveniente de la etapa de tratamiento físicoquímico, aireado mediante un compresor. El tanque 2) o reactor aeróbico contiene el licor mezclado, compuesto de microorganismos desarrollados a expensas de la materia orgánica o sustrato provenientee del tanque de alimentación. También es aireado mediante aire proveniente de un compresor, cuyo caudal es medido por un caudalímetro o rotámetro. La temperatura del sistema es regulada mediante una resistencia eléctrica auxiliada por un termostato. El tanque 3) o sedimentador recibe licor del reactor por gravedad. En él se produce la sedimentación de los barros o lodos que van depositándose en la parte inferior del tanque. Una parte del volumen total de lodos se retira del sistema, la otra se recircula al reactor aeróbico. Por la parte superior del sedimentador se obtiene efluente clarificado de bajo contenido en sólidos y DQO. PLANTA PILOTO DE LODOS ACTIVADOS. Foto de la planta piloto

6 3.2 Resultados Obtenidos en ensayos de biodegradabilidad obj No. DQOi DQOe SDQOe % red MLSS actual HRT lodo/ DQO è OLR kg/m 3.d SVI ml/g k SOUR /g.h A 0, ,5 97, ,31 2 0,92 53,2 7,5 195 B 0, , ,52 2 0,08 23,4 1,52 84,2 77,1 4,25 18 C 0, , ,49 2,18 0,17 12,3 1,49 259,0 20,7 4,23 95 D 0, ,2 99, ,50 2,45 0,24 11,4 1,49 69,8 81,6 5,7 95 E 0, , ,77 1 0,06 25,0 3,00 116,0 11,0 5,9 18 Tabla Resumen de ensayos de lodos activados convencional. Vol lit obj No. DQOi DQOe SDQOe % red MLSS actual HRT Tabla Resumen de ensayos de lodos activados (batch) lodo/ DQO è OLR kg/m 3.d SVI ml/g k SOUR /g.h F 0, , ,79 1 0,04 37, ,4 7,1 20 G 0, , ,49 2,5 0, , ,6 6,6 3 H 0, ,6 21,8 99, ,5 2 0,28 7 1, ,3 5,4 45 Vol lit Observaciones: Desde el 27/03/98, hemos estado proporcionando al licor, por goteo, solución de lavandina (0.33 g diluido en 700 ml de agua ). La diferencia entre DQOmuestra y DQOin corresponde a la remoción obtenida en el tratamiento físico químico. Los cálculos de la tabla son en base al DQOin. 4. CONCLUSIONES Tratamiento Primario Se obtuvieron los parámetros operativos para la parte del tratamiento físico-químico, que consistirá en una etapa de ecualización de caudales, coagulación, floculación y separación por medio de flotación por aire disuelto (DAF). Tratamiento Secundario Se obtuvieron tanto los parámetros de diseño del sistema (tiempo hidráulico de retención, recirculación de lodos, etc.) como así también los parámetros de operación de la planta (); edad de lodos, lodos producidos, etc. Conclusión final Se demuestra la viabilidad y bondades del tratamiento físico-químico empleando flotación por aire disuelto (DAF) seguido de un tratamiento biológico por lodos activados a efecto de tratar de manera eficiente (dentro de los parámetros legales) los efluentes de una industria láctea.