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Cómo solucionar los problemas de depuración en el sector conservas

15/04/2016

Cómo solucionar los problemas de depuración en el sector conservas

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Autor: Agua, Energía y Medioambiente Servicios Integrales S.L.U. (AEMA)

Blog: aguasindustriales.es


Antecedentes

 
Este sector se caracteriza por tener un vertido con un alto contenido en almidón (patata, guisante, maíz, legumbre,…). La mayor parte del agua que se utiliza en el sector acaba finalmente como corriente de agua residual. Toda el agua captada, será vertida, excepto la que sea necesaria en algún caso como agua de condimento.
 
Incluimos en este sector a las fábricas de procesado de patatas, guisantes, maíz, legumbres, etc., tanto para congelado, como para envasado, incluso precocinados, como pueden ser la fabricación de tortillas de patatas y cocción de legumbres.
 
Se ha distinguido este tipo de industria basada en la elaboración de los productos anteriores, por el alto contenido en almidones, cuya degradación es muy rápida e influye en el diseño de los tratamientos de sus vertidos, así como en las operaciones de mantenimiento.
 


Generación de aguas residuales

 
La generación de aguas residuales es el aspecto ambiental más significativo de la actividad de las empresas del sector conservero, tanto por los elevados volúmenes generados como por la carga contaminante asociada a las mismas.
 
Las principales corrientes parciales que más contribuyen en volumen y/o carga contaminante al efluente final proceden de:
 
  • Limpieza de equipos, instalaciones, CIP de limpieza de líneas, escaldado de producto, limpieza del propio producto. Aporta una parte importante del volumen del efluente final.
 
En cuanto a la carga contaminante proviene de restos de conserva de los procesos de limpieza o cocción del producto, materia prima:
 
  • Limpieza de camiones de transporte de materia prima.
 
Las cargas contaminantes pueden variar de una instalación a otra y en ciertos casos presentar valores bastante diferentes a los anteriores. Las causas de la variabilidad en las características de estos efluentes son múltiples, destacando:
 
  • El grado de optimización del consumo de agua.
  • Los procedimientos de limpieza y productos químicos utilizados, CIP de limpieza.
  • La tecnología utilizada en las operaciones consumidoras de agua, básicamente.
  • Limpieza de la materia prima y cocción.
 
El elevado consumo de agua se debe principalmente a la necesidad de mantener unos exigentes estándares higiénicos y sanitarios, además de la cocción del producto. Esta agua suelen tener la particularidad de presentar un alto contenido de carga contaminante en forma de DQO y DBO5, como consecuencia de la presencia almidones disueltos con una biodegradabilidad muy alta. La instalación típica de tratamiento de estos efluentes, suele estar compuesta por los siguientes puntos:
 
  • Desbaste.
  • Homogeneizador.
  • Tratamiento Biológico.
  • Decantadores o membranas (MBR).
  • Secado de fangos.
 


Posibles problemas de depuración
 


1. Problema de olores y de pH en los homogeneizadores, debido a la presencia de almidones, cuya degradación es muy rápida.
 
Causas
 
  • Falta o insuficiencia de aireación.
  • Excesivo tiempo de permanencia del agua en estos depósitos, produciendo olores y descensos de pH.
  • Excesivo consumo de sosa, porque el pH desciende muy rápidamente, produciendo olores picantes.
 
Objetivo
 
Reducir los olores y el consumo de sosa, minimizando los procesos de fermentación.
 
 
2. Incumplimiento en los parámetros de vertido, causados por problemas de decantación o rendimiento del sistema, provocados por una deficiente compensación de nutrientes o materia orgánica en el biológico, lo que además ocasiona un excesivo consumo de energía.
 
Causas
 
  • Exceso de carga de entrada según diseño, que provocan una demanda de oxígeno muy elevada.
  • Control de dosificación de nutrientes incorrecto, provocando mala estructura flocular o no alcanzar los parámetros de vertido deseados.
  • Tiempos de retención hidráulica inadecuados o recirculaciones de fango no controladas.
  • Falta de aporte de oxígeno en unos momentos puntuales. Muy crítico en este tipo de vertidos, pero eso es fundamental diseñar con coeficientes de seguridad.
  • Gestión del fango inadecuada: edad del fango, carga másica, concentraciones de fango, % de volátiles, etc.
 
Objetivo
 
Estabilización de las condiciones de trabajo del reactor biológico, de tal manera que nos permitan, maximizar la capacidad de tratamiento, y minimizar los costes energéticos.
 
 
3. Exceso de consumo de agua en el propio proceso de producción, por una aplicación de buenas prácticas no adecuada. (MTDs). Es sencillo comprobar el grado de implicación en este sentido, dado que tenemos un número importante de referencias las cuales nos permiten establecer caudales y cargas en función de la elaboración que se produce en los procesos de fabricación.
 
Causas
 
  • Mala gestión del agua por cultura y comodidad.
  • No contar con los elementos adecuados de inyección y recogida.
  • Inadecuados dispositivos de limpieza o bajo índice de recirculaciones. Implicación directa sobre el coste de consumo y vertido del agua.
  • No utilización de recuperaciones de agua e incluso reutilizaciones.


4. Bajo rendimiento en la deshidratación de los lodos, por una incorrecta gestión de los fangos, deficiencias en las cantidades y calidades del polielectrolito y, por inestabilidad del fango en el biológico.
 
Causas
 
  • Edad del fango muy baja ocasionada por excesiva purga de fango, lo que puede estar provocando inestabilidad en el fango, provocando reducción de rendimientos o mala decantación en el tratamiento, y en el secado, mala deshidratación.
  • Composición volátil del fango.
  • En el mercado existen un número elevado de clases de polielectrolíto, aniónicos, catiónicos, reticulados, de mayor o menor capacidad iónica, etc. Es cuestión de encontrar el más apropiado para la aplicación.
  • Falta de homogeneización en los lodos a tratar, fangos digeridos, etc. Todos ellos tienen una capacidad diferente para ser deshidratados distinta y no tienen por qué coincidir con instalaciones similares.
  • En el caso de centrífugas, posibles desajustes en los parámetros electromecánicos de la instalación.
 
Objetivo
 
Reducir la producción de fangos a gestionar y en consecuencia los costes asociados a la instalación de secado, tanto de energía, como de personal, productos, etc. Buscar alternativas de valorización de estos subproductos que nos permitan reducir los costes de gestión.
 
 
5. Consumo de energía elevado, incrementando considerablemente los costes como consecuencia de no realizar una buena gestión de la planta incluso de la propia energía. una incorrecta gestión de los fangos, deficiencias en las cantidades y calidades del polielectrolito y, por inestabilidad del fango en el biológico.
 
Causas
 
  • Biológico no equilibrado, con alteraciones, como son el bulking filamentoso o viscoso. Este último afecta de manera considerable a la trasferencia de oxígeno.
  • Concentraciones de fango o edad del fango, hay que verificar el diseño de la instalación e identificar las posibilidades de trabajo que nos da.
  • Aporte de nutrientes no eficiente. Falta de tiempos de retención, agitación, recirculaciones, carga de entrada, etc.
  • No tener programas de gestión de energía que hagan que la planta trabaje en función de las tarifas eléctricas aplicadas. Este punto puede suponer ahorros hasta del 40 % en la factura de la luz.
  • Línea de aire con deficiencias por diseño o por el mantenimiento de la misma.
 


¿Qué podemos hacer?

 
Implantar un modelo de diagnóstico técnico-económico de la instalación qué permita conocer los puntos críticos de esta, los cuellos de botella que tenemos y si la planta está trabajando de manera óptima para lo que fue diseñada.
 
A partir de este modelo se ofrece un plan de evaluación qué explica las acciones necesarias para conseguir qué la planta llegue a los niveles operativos qué ofrezcan beneficios como:
 
  • Auditar el proyecto y el funcionamiento de la instalación con el fin de verificar rendimientos y posibles puntos a mejorar.
  • Estabilidad de procesos. Procesos más fiables y seguros. Mejorar rendimientos.
  • Reducción de los consumos de reactivos o conseguir mejores rendimientos de la instalación.
  • Reducción en el coste de la energía por €/m3.
  • Optimización de los procesos de tratamientos de fangos y en consecuencia, reducción de costes asociados.
  • Establecer controles coherentes a la instalación existente. Muchas veces se hacen controles que no aportan nada y otros que se requieren no se hacen. En consecuencia reducción de gasto innecesario y mejor control.
  • Evitar usos de agua irracionales y establecer un catecismo de buenas prácticas.

 


¿Por qué?

 
En el Grupo AEMA tienen una amplia experiencia en el sector, avalada por sus clientes, que les permite obtener información muy valiosa y que ponen a su servicio con el fin de mejorar sus procesos y costes ligados al tratamiento de aguas, contribuyendo así, a que sus productos se saquen al mercado a un coste menor de producción y sean más competitivos.
 
No debemos olvidar que el coste de tratamiento de aguas es un coste directo de los procesos de producción y por tanto del precio del producto que saldrá al mercado. El departamento de I+D+i del Grupo AEMA trabaja paralelamente, con el departamento de explotación y mantenimiento, desarrollando e innovando, técnicas de control que les ayudan a definir los puntos de trabajo de las instalaciones, consiguiendo resultados excelentes e impensables en un primer inicio.
 
Este último punto supone un feedback de información para su departamento de ingeniería, que hace que cada día los diseños sean una evolución del anterior, permitiendo reducir costes de implantación, y lo que es más importante, ganar en seguridad y reducir los costes de operación.
 
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