contaminación generada por la José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L. Ovelleiro Narvión

Transcripción

1 Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la industria citrícola al medio ambiente. José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L. Ovelleiro Narvión 26 de junio de 2015

2 La industria citrícola en Cuba Industria objeto de estudio Empresa de Cítricos Héroes de Girón (ECHG), provincia de Matanzas. Capacidad: t de frutas/año 84% destino a Industria Jugos simples (JS). Aceite exprimido en frío (AEF). Jugos concentrados (JC). Hollejo húmedo. (Prévez y Sánchez-Osuna, 2007 )

3 Consumo de agua en el procesamiento industrial de los cítricos Empresa de Cítricos Héroes de Girón 16 m 3 /t de producto terminado. 15% lavado de la fruta. 40% directa a la producción. 25% limpieza tecnológica. 5% servicios auxiliares. 10% agua desionizada. 5% uso general. <10 m 3 /d Agua Agua Tratamiento de Emulsión Tratamiento de Jugo Tratamiento de Hollejo Aguas residuales >100 m 3 /d >100 m 3 /d Aceite Esencial Agua m 3 /d Agua Reuso agua Aguas residuales Fruta Fresca Selección y Lavado Extracción Jugo Simple y Concentrado Aguas residuales Agua Reuso agua Aguas residuales Hollejo húmedo Vertidos citrícolas m 3 /t de fruta procesada. Caudal medio: 154 m 3 /h. Marcado carácter estacional (variable en cuanto a caudal y composición). Alto contenido en materia orgánica disuelta (>10000 mgo 2 /L). Elevada concentración de sólidos (ST>4000 mg/l) ph ácido. Constituyentess químicos.

4 SALUD AMBIENTAL se efiere a la teoría y práctica de valorar, corregir, controlar y evitar aquellos factores en el medio ambiente que potencialmente pueden perjudicar la salud de generaciones actuales y futuras... (OMS,1993) Objetivo General Implementar una estrategia de Producción Más Limpia (PML) como herramienta de sostenibilidad para las industrias procesadoras de cítricos en Cuba. Estudiar la aplicación de procesos de depuración convencionales y técnicas de oxidación avanzada para el tratamiento de sus vertidos.

5 Estrategia para la conservación del Medio Ambiente La aplicaci ión continua de una estrategia integrada de prevención ambiental a los procesos y productos, con el fin de reducir los riesgos en los seres humanos y en el medio ambiente (PNUMA, 1989) Metodología para la implementación de la PML en el sector agroindustrial. Enfoque preventivo en la protección ambiental Minimización de residuos y emisiones Reuso de residuos y emisiones Modificación del producto Modificación del proceso Reciclaje interno Reciclaje externo Ciclos biogénicos

6 Evaluación completa de PML (Empresa de Cítricos Héroes de Girón, Cuba). 106 opciones de mejora. 57 % BPP. 82 % de las opciones de 21% cambio de tecnología. mejora propuestas 22% recirculación y reuso de corrientes. implementadas ( ) (Guzmán et al., 2011; Guzmán, 2012; Prevez et al., 2015) Producción: 3.3 kg de aceite/t de fruta procesada. Consumo de energía eléctrica: 00.2 MW/t de fruta procesada. Consumo de fuel oil: 9.5 L/t de fruta procesada. Consumo de agua: 1.1 m 3 /t de fruta procesada. Volumen de aguas residuales: 0.7 m 3 /t de fruta procesada. Concentración de materia orgánica de los efluentes entorno al 50%. Concentración de materia orgánica (mgo2/l) Años Efluentes a la salida de la planta de tratamiento DQO: 600 mgo 2 /L

7 Tratamiento de vertidos citrícolas (DQO inicia al= mgo 2 /L) Tratamientos conve encionales Coagulación-floculación-decantación (CFD) t = 60 min Llenado anóxico (0.5 h) Tratamiento biológico de lodos activos en un reactor secuencial discontinuo (SBR) Vaciado (0.5 h) t RC : 20 días. Reacción aerobia (DQO mgo 2 /L) Oxígeno disuelto: > 2 mg/l. MLVSS: gssv/l. Jar-Test SBS Coagulación. 200 r.p.m. 5 min. Floculación. 40 r.p.m. 15 min. FeCl 3 40% (p/v) Cono Imhoff Polímeros orgánicos Condorchem (aniónico fuerte y catiónico) Decantación (1 h)

8 Tratamiento de vertidos citrícolas (DQO inic cial= mgo 2 /L). Procesos de Oxidación Avanzada (POAs) Tratamientos basados en el Ozono Presión parcial de ozono: 0.82 kpa. Caudal de ozono: 1159 mgo 3 /h. H 2 O 2 : mg/l. Radiación: 66 mw/cm 2. O 3 /UV Radiación O 3 ROS O 3 /H 2 O 2 /UV O 3 /H 2 O 2 H 2 O 2 Tratamientos Pseudo-Fenton Radiación UV-vis ph 4 ROS [Fe/H 2 O 2 ] = 1/5 30 min Ozonizador Fischer Onzon 500 (caudal (O 2 ): 50 L/h, presión (O 2 ): 0.5 bar). Cámara solar ATLAS SUNTEST CPS+ 500 W/m 2. Radiación solar natural 2424 kj/m 2 (septiembre 2012).

9 Pre-tratamiento de vertidos citrícolas mediante POAs (DQO inicial = mgo 2 /L).

10 Propuesta final de depuración Final de campaña, reprocesamiento y formulación de productos INDUSTRIA Etapa alta de producción mgo 2 mgo /L 2 /L Bajas carga orgánica. Alta carga orgánica. [Fe 3+ : mg/l] [H 2 O 2 : mg/l] Desbaste Homogenización Pseudo-Fenton TRH = 1.38 d TRH =2.04 d Lodos activos mgo 2 /L η: 97% Acondicionamiento 1586 mgo 2 /L Coagulaciónfloculacióndecantación mgo mgo 2 /L 2 /L η: 96% 94%

11 Conclusiones. Una estrategia de Producción Más Limpia a partir del desarrollo de una metodología aplicable y generalizablee para su implementación en las industrias procesadoras de cítricos en Cuba constituye una herramienta eficaz para elevar la eficiencia, reducir costes y el impacto ambiental de las producciones. Un sistema combinado compuesto por un proceso de CFD como etapa previa a un proceso PF y posteriormente un tratamiento biológico basado en lodos activos en un reactor discontinuo se ecuencial (SBR) es una alternativa viable técnicamente para el tratamiento de los vertidos citrícolas, teniendo en cuenta la normativa vigente en cuba y las características físico-químicas de los efluentes.

12 Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la industria citrícola al medio ambiente. José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L. Ovelleiro Narvión 26 de junio de 2015