1. Depuración de ARI

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
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Octubre 2012
Depuración
Reutilización
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.
I+D
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 021-2009VIVIENDA que establece los siguientes valores máximos de
los principales parámetros del agua para su descarga:
PARÁMETRO
Demanda Biológica
de Oxígeno (DBO5)
Demanda Química
de Oxígeno (DQO)
Sólidos Suspendidos
Totales
Aceites y grasas
UNIDAD
VMA PARA DESCARGAS
EXPRESIÓN
AL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO
mg/l
DBO5
500
mg/l
DQO
1000
mg/l
S.S.T.
500
mg/l
AyG
1000
Tabla 1. Valores máximos admitidos en la descarga de aguas residuales
Depuración
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Legislación vigente.
Tabla 2. Valores máximos admitidos en la descarga de aguas residuales.
PARÁMETRO
UNIDAD
Aluminio
Arsénico
Boro
Cadmio
Cianuro
Cobre
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Cromo Hexavalente
Cromo total
Manganeso
Mercurio
Niquel
Plomo
Sulfatos
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Sulfuros
Zinc
Nitrógeno Amoniacal
pH
Solidos Sedimentables
Temperatura
mg/l
mg/l
mg/l
unidad
M/L/H
mg/l
VMA PARA DESCARGAS
EXPRESIÓN
AL SISTEMA DE
ALCANTARILLADO
Al
10
As
0.5
B
4
Cd
0.2
CN
1
Cu
3
6+
Cr
0.5
Cr
10
Mn
4
Hg
0.02
Ni
4
Pb
0.5
2+
SO4
500
S2Zn
NH4+
pH
S.S.
T
5
10
80
6-9
8.5
<35
Depuración
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Características principales de las ARI
CARACTERÍSTICAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.
Tipo de industria
DBO5
Consumo
de agua
Producción
ARI
pH
(uds)
(mg/l)
DQO
(mg/l)
S.S.T.
(mg/l)
AyG
(mg/l)
0,7-2 m3/t
0,7-1,7 m3/t
>9
500 - 1500
1000 - 3000
200 - 1500
40 - 200
100 - 400
Industria alimentaria.
- Industria láctea (leche)
3
3
0,7-3 m /t
0,7-2 m /t
>9
1000 - 2000
2000 - 4000
201 - 1500
- Mataderos (aves y ganado)
- Grasas y aceites
- Productos del pan y derivados
3-8 m3/t
3-8 m3/t
7-9
2 - 12
7-9
500 - 2000
2000 - 4000
200 - 800
1000 - 4000
4000 - 6000
500 - 2000
300 - 1000
100 - 400
1000 - 2000 1000 - 2000
500 - 1000
(-)
- Bebidas no alcohólicas gaseosas
3-7 m3/t
3-7 m3/t
>4,5 - >9
500 - 1000
1000 - 2000
4,5 - 12
- Industria láctea (queso)
- Industria cervecera
3-7 m /t
3-7 m3/t
- Conervas vegetales
20-30 m3/t
20-30 m3/t
- Conservas de pescado
Industria téxtil
3
3
8-15 m /t
3
4-8 m /t
7-9
6-9
50 - 500
10000 - 15000 30000 - 45000 500 - 5000
1000 - 3000
2000 - 4000
500 - 3000
(-)
50 - 500
(-)
60000-120000 90000-150000 1000-10000 15000-25000
- Algodón
100-250 m3/t 100-250 m3/t
>9
200 - 600
500 - 2000
100-200
100-200
- Lana (producción)
50-100 m3/t 50-100 m3/t
>9
300 - 2500
500 - 4000
100-200
100-200
- Lana (lavado)
100-250 m3/t 100-250 m3/t
>9
- Fibras sintéticas
Industria química
- Industria del caucho
- Industria del plástico y prod. sint.
150-250 m3/t 150-250 m3/t
>9
300 - 2000
600 - 3000
500 - 1000
(-)
4,5 - 9
4,5 - 10
100 - 1000
100 - 1000
500 - 2000
500 - 2000
100 - 1000
100 - 1000
100 - 1000
100 - 1000
>9
(-)
15000-90000
(-)
1000-80000
- Fabricación detergentes y jabones
Industria del curtido
3000 - 25000 4000 - 40000 3000 - 30000 5000- 25000
- Curtido de la piel
Lavandería industrial
20-70 m3/t
20-70 m3/t
<4
700 - 3000
1000 - 5000
- Lavanderías industriales
20-60 m3/t
20-60 m3/t
>9
400 - 500
600 - 1000
500 - 8000 1000 - 2000
500 - 1000
Tabla 3. Valores típicos de contaminación de algunas aguas residuales industriales.
(-)
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.
.
Depuración
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Tecnologías avanzadas de tratamiento
Tratamientos anaerobios.
Los tratamientos anaerobios se emplean para efluentes con una elevada carga
orgánica, generalmente superior a 10 kgDQO/m3 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).
Reactor UASB
Inconvenientes.
Necesitan de un tratamiento aerobio posterior para la total depuración de los
efluentes.
Requieren de personal con alta capacitación técnica para su operación.
Depuración
SBR
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Tecnologías avanzadas de tratamiento
Tratamientos aerobios.
Membranas
Tubulares
Los tratamientos aerobios se emplean para efluentes con carga orgánica,
media – alta (hasta10 kgDQO/m3) 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.
MBR.
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.
Depuración
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Tecnologías avanzadas de tratamiento
Tratamientos evaporativos.
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.
Termocompresión
lixiviados.
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.
Depuración
Reutilización
I+D
1. Depuración de ARI – Tecnologías avanzadas de tratamiento
Tratamientos fisicoquímicos.
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.
Flotación por
aire disuelto.
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.
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.
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.
Depuración
Reutilización
I+D
3. I+D en reutilización de ARI – Proyecto RESALTTECH
Línea de agua: tratamiento terciario
Línea de valorización energética de residuos
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
Depuración
Reutilización
I+D
3. I+D en reutilización de ARI – Proyecto RESALTTECH
Resultados principales
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.
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.
Inf. Corporativa
Actividad
Contacto
1. El Grupo TYPSA hoy - Empresas que constituyen el Grupo TYPSA
Inf. Corporativa
Contacto
1. El Grupo TYPSA hoy - Datos principales
46 años de experiencia.
Cifra de negocio en 2011: 200 millones US$.
1.849 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
Inf. Corporativa
2. Presencia del Grupo - En Perú
Paita
Piura
Chiclayo
Callao
Oficinas
TYPSA Perú
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
Transporte - Arquitectura y Urbanismo - Agua - Medio ambiente - Energías renovables
Su grupo consultor
Ing. Frano Zampillo
Ing. Jose M. Hernández
Director Gerente
TYPSA Perú
Coordinador de Agua
y Medioambiente TYPSA Perú
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Octubre 2012