Nuevas tendencias en el tratamiento, control y reutilización de los efluentes industriales Jornada PROVMA

Transcripción

1 Transporte - Arquitectura y Urbanismo - Agua - Medio ambiente - Energías renovables Su grupo consultor Nuevas tendencias en el tratamiento, control y reutilización de los efluentes industriales Jornada PROVMA Grupo TYPSA - Av. José Pardo Nº 601 Piso 10 Miraflores - Lima - Perú Tel: (51 1) / 512 / 513 Fax: (51 1) typsaperu@typsa.com Octubre 2012

2 Depuración Reutilización I+D 1. DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES. Legislación vigente. Características del agua residual industrial. Tecnologías avanzadas de tratamiento. Tratamientos anaerobios. Tratamientos aerobios. Tratamientos evaporativos. Tratamientos de oxidación avanzada. Tratamientos fisicoquímicos. 2. REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES. Características del agua depurada. Tecnologías avanzadas de reutilización. 3. I+D EN REUTILIZACIÓN DE AGUAS.

3 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Legislación vigente. REGULACIÓN DE VERTIDOS. El vertido de aguas residuales industriales a alcantarillado está regulado por el Decreto Supremo Nº VIVIENDA que establece los siguientes valores máximos de los principales parámetros del agua para su descarga: PARÁMETRO Demanda Biológica de Oxígeno (DBO 5 ) UNIDAD EXPRESIÓN VMA PARA DESCARGAS AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO mg/l DBO Demanda Química de Oxígeno (DQO) mg/l DQO 1000 Sólidos Suspendidos Totales mg/l S.S.T. 500 Aceites y grasas mg/l A y G 1000 Tabla 1. Valores máximos admitidos en la descarga de aguas residuales

4 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Legislación vigente. Tabla 2. Valores máximos admitidos en la descarga de aguas residuales. PARÁMETRO UNIDAD EXPRESIÓN Aluminio mg/l Al Arsénico mg/l As Boro mg/l B Cadmio mg/l Cd Cianuro mg/l CN Cobre mg/l Cu Cromo Hexavalente mg/l Cr 6+ Cromo total mg/l Cr Manganeso mg/l Mn Mercurio mg/l Hg Niquel mg/l Ni Plomo mg/l Pb Sulfatos mg/l 2+ SO 4 Sulfuros mg/l S 2- Zinc mg/l Zn Nitrógeno Amoniacal mg/l + NH 4 ph unidad ph Solidos Sedimentables M/L/H S.S. Temperatura mg/l T VMA PARA DESCARGAS AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO <35

5 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Características principales de las ARI CARACTERÍSTICAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES. Tipo de industria Consumo Producción ph DBO 5 DQO S.S.T. A y G de agua ARI (uds) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Industria alimentaria. - Industria láctea (leche) 0,7-2 m 3 /t 0,7-1,7 m 3 /t > Industria láctea (queso) 0,7-3 m 3 /t 0,7-2 m 3 /t > Mataderos (aves y ganado) 3-8 m 3 /t 3-8 m 3 /t Grasas y aceites Productos del pan y derivados (-) - Bebidas no alcohólicas gaseosas 3-7 m 3 /t 3-7 m 3 /t >4,5 - > (-) - Industria cervecera 3-7 m 3 /t 3-7 m 3 /t 4, Conervas vegetales m 3 /t m 3 /t (-) - Conservas de pescado 8-15 m 3 /t 4-8 m 3 /t Industria téxtil - Algodón m 3 /t m 3 /t > Lana (producción) m 3 /t m 3 /t > Lana (lavado) m 3 /t m 3 /t > Fibras sintéticas m 3 /t m 3 /t > (-) Industria química - Industria del caucho 4, Industria del plástico y prod. sint. 4, Fabricación detergentes y jabones >9 (-) (-) Industria del curtido - Curtido de la piel m 3 /t m 3 /t < Lavandería industrial - Lavanderías industriales m 3 /t m 3 /t > (-) Tabla 3. Valores típicos de contaminación de algunas aguas residuales industriales.

6 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Características principales de las ARI Las industrias alimentarias, principalmente las cerveceras y las conserveras son las que más contaminación orgánica producen, conjuntamente con la industria de producción de detergentes. Las industrias textiles son las que requieren de un mayor consumo de agua para la producción. Aparte de los valores reflejados en la tabla 3, donde se considera la contaminación orgánica, hay que destacar lo siguiente para otro tipo de industrias: Los efluentes de las industrias textiles, tienen además un alto contenido en metales pesados como el cromo y otros contaminantes como sulfuros y amoniaco. Las industrias metalúrgicas, como las galvánicas producen un efluente con una concentración elevada de metales pesados y de compuestos tóxicos como el cianuro. Los efluentes de la industria papelera además de una gran carga orgánica tienen valores elevados de salinidad y de alcalinidad. Las industrias cerámicas producen efluentes con un alto contenido en boro..

7 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Tecnologías avanzadas de tratamiento Tratamientos anaerobios. Reactor UASB Los tratamientos anaerobios se emplean para efluentes con una elevada carga orgánica, generalmente superior a 10 kgdqo/m 3 como son los efluentes de la industria alimentaria y de las papeleras. Las tecnologías más empleadas son los reactores UASB y los reactores de lecho granular o lecho fijo. Ventajas de los tratamientos anaerobios. Permiten el tratamiento de aguas residuales de alta carga que no son factibles por tratamientos aerobios. Producen biogás aprovechable para la generación de electricidad. Permiten tratar efluentes de industrias con vertidos discontinuos (paro de producción los fines de semana y feriados). Inconvenientes. Necesitan de un tratamiento aerobio posterior para la total depuración de los efluentes. Requieren de personal con alta capacitación técnica para su operación.

8 Depuración Reutilización I+D SBR 1. Depuración de ARI Tecnologías avanzadas de tratamiento Tratamientos aerobios. Membranas Tubulares MBR. Los tratamientos aerobios se emplean para efluentes con carga orgánica, media alta (hasta10 kgdqo/m 3 ) como son los efluentes de la mayoría de las industrias. Las tecnologías más avanzadas son los reactores MBR (Membrane Biological Reactor), SBR (Sequence Batch Reactor) y los reactores de microbioflotación. Ventajas de los tratamientos aerobios. Para su operación, requieren de personal con menor nivel técnico que para la operación de procesos anaerobios. El efluente de los mismos tiene las características suficientes para su vertido. El coste de implantación de estas tecnologías es inferior a la de los reactores anaerobios. Inconvenientes. Sus costes de explotación son más elevados que los procesos anaerobios. Producen una mayor cantidad de fangos biológicos que los procesos anaerobios.

9 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Tecnologías avanzadas de tratamiento Tratamientos evaporativos. Termocompresión lixiviados. Los tratamientos de evaporación se emplean para aguas que no son biodegradables y/o con una salinidad muy elevada como las salmueras residuales de la industria alimentaria, lixiviados de rellenos sanitarios o emulsiones aceitosas de la industria del metal o del automóvil. La tecnología más avanzada es la evaporación por termocompresión. Ventajas de los tratamientos evaporativos. Son procesos muy automatizados y muy estables. No se requiere de personal especializado para su operación. El efluente de estos procesos tiene las características adecuadas para su vertido.. Inconvenientes. Sus costes de implantación y de explotación son muy elevados debidos estos últimos a su alto consumo energético. Se produce una corriente residual (concentrado), normalmente el 10% del agua residual que debe de gestionarse mediante un gestor externo.

10 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Tecnologías avanzadas de tratamiento Tratamientos de oxidación avanzada. Los tratamientos de oxidación avanzada, se emplean para la eliminación de contaminantes específicos como pueden ser los cianuros en la industria galvánica o los fenoles en la industria química y petrolífera. La tecnología más conocida es el proceso fenton. Ventajas de los tratamientos de oxidación avanzada. Presentan una efectividad muy alta en la eliminación de materia orgánica y de compuestos específicos como los fenoles u otros compuestos orgánicos no biodegradables. No se requiere de personal especializado para su operación. Inconvenientes. Sus costes de explotación son muy elevados debido al alto consumo de reactivos químicos. El efluente del proceso, generalmente debe de recibir otro tratamiento para poder ser vertido. Se produce la generación de fangos que por su composición deben ser tratados por un gestor externo.

11 Depuración Reutilización I+D 1. Depuración de ARI Tecnologías avanzadas de tratamiento Tratamientos fisicoquímicos. Flotación por aire disuelto. Dentro de los tratamientos fisicoquímicos se van a considerarlos tratamientos de flotación, para la eliminación de grasas y aceites principalmente en las industrias alimentarias y de fabricación de detergentes. La tecnología más conocida es la flotación con aire disuelto (DAF). Ventajas de los tratamientos de flotación. Presentan una efectividad muy alta en la eliminación de aceites y grasas y de otros compuestos como fibras en la industria textil y papelera. No se requiere de personal especializado para su operación. Inconvenientes. Es un tratamiento parcial, el efluente del proceso, generalmente debe de recibir otro tratamiento para poder ser vertido. Se produce la generación de fangos que por su composición deben ser tratados por un gestor externo. En ocasiones se requiere la dosificación de productos químicos para mejorar su rendimiento con lo que se encarece el proceso.

12 Depuración Reutilización I+D 2. Reutilización de ARI Características de las aguas depuradas La reutilización de aguas depuradas en la industria, está muy poco desarrollada por: Dependiendo del caudal, tiene un coste de inversión importante. El coste del agua que se emplea para los procesos de fabricación en la industria no es muy elevado. Si el tratamiento de reutilización ha de incluir instalaciones de desalación, el coste de explotación de la planta de regeneración de aguas es elevado. Generalmente no hay restricciones de agua para las industrias. Debido a la cada vez es más frecuente la escasez de agua y el aumento de su precio y por lo tanto se hace necesario el desarrollo de tecnologías de reutilización que permitan la regeneración del agua efluente de las depuradoras a un coste competitivo.

13 Depuración Reutilización I+D 2. Reutilización de ARI Tecnologías avanzadas de reutilización Para la reutilización de las aguas en los diferentes procesos productivos de las industrias, generalmente es necesario realizar los siguientes tratamientos: Eliminación de sólidos en suspensión. Procesos fisicoquímicos. Procesos de filtración. Procesos de ultrafiltración. Eliminación de sales disueltas. Electrodiálisis reversible. Ósmosis inversa con membranas especiales para aguas residuales.

14 Depuración Reutilización I+D 3. I+D en reutilización de ARI Proyecto RESALTTECH PROYECTO RESALTTECH Objetivo Desarrollar una tecnología que, por un lado permita el tratamiento y la reutilización del agua efluente de las depuradoras de la industria papelera, y por otro, mediante la valorización de los residuos de los procesos de fabricación, posibilite obtener la energía eléctrica para el funcionamiento de la instalación y la energía térmica necesaria para el tratamiento de la salmuera producida en el proceso de desalinización del agua, recuperando el agua y produciendo sal seca que puede ser utilizada como materia prima en otras industrias como la del curtido del cuero.

15 Depuración Reutilización I+D 3. I+D en reutilización de ARI Proyecto RESALTTECH Línea de agua: tratamiento terciario Línea de valorización energética de residuos

16 Depuración Reutilización I+D 3. I+D en reutilización de ARI Proyecto RESALTTECH AGUA RESIDUAL RESIDUOS TRATAMIENTO TERCIARIO VALORIZACIÓN ENERGÉTICA ENERGÍA CALORÍFICA SALMUERA EVAPORACIÓN VAPOR CONDENSADO SAL SECA AGUA A REUTILIZACIÓN INDUSTRIA CURTIDO CENIZAS INERTES

17 Resultados principales Depuración Reutilización 3. I+D en reutilización de ARI Proyecto RESALTTECH Línea de agua. La recuperación global del proceso es del orden del 90%, incorporando el condensado del evaporador flash La calidad del agua producto es muy superior a la que se usa actualmente como agua de aporte al proceso. El coste de reutilización del agua es inferior, gracias a la producción energética en la valorización de los residuos, al coste del agua de aporte al proceso de fabricación. Línea de valorización energética de residuos En el tratamiento térmico, el porcentaje de reducción del volumen de residuos es del 90%. Las cenizas producidas en el proceso son inertes, por lo que pueden tratarse como un residuo no especial. La sal obtenida en el evaporador flash es reutilizable en la industria del curtido del cuero. I+D

18 Conclusiones Existen soluciones de ingeniería para acometer la formalización del vertimiento del agua residual. La amplitud de las tecnologías existentes y sus costes exige un análisis de factibilidad especializado para seleccionar la tecnología mas apropiada a nuestro proceso industrial Existe factor de escala y es recomendable la asociación de las industrias con proximidad geográfica para implementar soluciones comunes. Ventaja de los focos industriales. Puede existir una cadena de valor en nuestros residuos que pasa por la reutilización y que puede ayudar a la optimización, valorización y recuperación de los costes con una importante minimización del vertimiento o incluso vertido cero.

19 Inf. Corporativa Actividad Contacto 1. El Grupo TYPSA hoy - Empresas que constituyen el Grupo TYPSA

20 Inf. Corporativa 46 años de experiencia. 1. El Grupo TYPSA hoy - Datos principales Cifra de negocio en 2011: 200 millones US$ profesionales. Primer exportador español de servicios profesionales de consultoría en ingeniería civil y medioambiente. Completa independencia: Totalidad de accionistas, profesionales de la empresa. Experiencia en más de 60 países. 33 oficinas internacionales permanentes. Actividad exterior: 53% de la cifra de negocio. Contacto

21 Inf. Corporativa Contacto 2. Presencia del Grupo - En Perú Paita Piura Chiclayo Oficinas TYPSA Perú Callao Huaral Lima Pisco Arequipa Presencia del grupo TYPSA desde 1993 (19 años) Centro neurálgico de TYPSA en las consultorías en el Cono Sur americano (Ecuador, Bolivia, Chile, Argentina, Uruguay, Paraguay) Mas de 75 profesionales

22 Transporte - Arquitectura y Urbanismo - Agua - Medio ambiente - Energías renovables Su grupo consultor Ing. Frano Zampillo Director Gerente TYPSA Perú fzampillo@typsa.com Ing. Jose M. Hernández Coordinador de Agua y Medioambiente TYPSA Perú jhernandez@typsa.com Grupo TYPSA - Av. José Pardo Nº 601 Piso 10 Miraflores - Lima - Perú Tel: (51 1) / 512 / 513 Fax: (51 1) typsaperu@typsa.com Octubre 2012