Gestión integral de las aguas residuales en Ecoinnovación en producción de alimentos

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Wikilibro: Ecoinnovación en producción de alimentos > Capítulo 2: Diseño de procesos más eficaces para la gestión del agua

Sección 2

Gestión integral de las aguas residuales
Las aplicaciones más elementales del agua son su utilización como fluido térmico (vapor, aguas de refrigeración, etc...), como agente disolvente en reacciones químicas, como materia prima en procesos productivos, preparación de baños, etc...

En la industria, el agua pasa por tres etapas interrelacionadas:

Principales características de los distintos vertidos industriales

Aguas residuales

En el diseño de una instalación industrial agroagroalimentaria es muy importante desarrollar, planificar e implementar un uso eficiente del agua en la misma. En algunas actividades resultará clave para la viabilidad de la industria, y en la mayoría de los casos será crucial para una gestión medioambiental sostenible y adecuada.

De igual manera, resulta muy importante el diseño e implementación de la línea de fangos, ya que es un caudal sustancial del agua que se pierde por vertidos.

La gestión integral de las aguas residuales es un conjunto de actividades que agrupan desde el caudal de entrada, el comportamiento físico-químico de lo tratado, las concentraciones reales, la capacidad de depuración, las singularidades de cada industria, etc. Por ello, según el tipo de industria agroalimentaria, habrá que realizar un exhaustivo análisis de los puntos críticos en cuanto a gestión del agua que presenta cada proceso productivo y dar soluciones “ad-hoc” según cada problemática.

La denominación “Industria Alimentaria” agrupa a un gran número de industrias, entre las que se encuentran:

  • Conservas (vegetales y frutas)
  • Lácteas (centrales lecheras, queso, helados, ...)
  • Cárnica
  • Destilerías
  • Azucareras
  • Cerveceras
  • Etc.

Los vertidos de la industria alimentaria se caracterizan por un elevado contenido en materia orgánica particularmente en forma soluble. Presentan una tendencia hacia la acidificación y rápida fermentación.

Ejemplos de gestión de aguas residuales en la industria agroalimentaria

Industria Láctea

Las aguas residuales de centrales lecheras están constituidas en su mayor parte por diferentes diluciones de leche cruda, leche tratada, productos químicos (alcalinos o ácidos), utilizados en la limpieza de envases y maquinaria de proceso, aguas de lavado de los procesos de fabricación de mantequilla, queso, caseína, etc.

Las aguas residuales de lecherías son normalmente alcalinas y tienen tendencia a volverse ácidas rápidamente a causa de la fermentación del azúcar (lactosa) en ácido lácteo, en ausencia de oxígeno.

El bajo pH resultante puede causar la precipitación de la caseína, cuya descomposición provoca fuertes olores a ácido butílico

Las características típicas de un agua residual efluente de un central lechera y derivados son:

  • Cuando se produce vertido de suero, los valores de carga orgánica aumentan considerablemente y oscilan alrededor de 15.000 - 20.000 ppm. para la DQO y 8.000 - 10.000 ppm. en DBO5.
  • Dada la gran variabilidad cualitativa y cuantitativa de los vertidos es imprescindible dotar en cabecera de instalación de una balsa de homogeneización diseñada para un tiempo de retención máximo de 2 a 3 horas (aunque recomendable 24 horas).
  • Dicho volumen debe ser correctamente homogeneizado y aireado para evitar fermentaciones y caídas de pH (malos olores).
  • Otra etapa primordial previa a tratamiento biológico es la eliminación de grasas por flotación libre o forzada, según la procedencia o estado de las mismas.

Industria vitivinícola

La primera característica de esta industria es que utiliza una materia prima vegetal (la uva) de la que existen muchas variedades, las cuales además se cultivan en un medio agrícola extremadamente amplio.

Con la aplicación de diversificados procedimientos se obtiene una extensa gama de bebidas alcohólicas.

El caudal de los efluentes contaminantes que se producen es muy variable y oscila entre los 30 y 300 l.por cada hl. de vino producido (se utiliza frecuentemente la relación 1 l. de agua residual por 1 de vino).

La generación de estos efluentes tiene lugar fundamentalmente en tres hábitos de trabajo: la Vendimia, la Bodega y el Embotellado.

Vendimia

Las aguas residuales tienen su origen en operaciones de limpieza y en la obtención del mosto de la uva.

Contienen una importante fracción de materia orgánica soluble (azúcares, alcoholes, tartratos).


Bodega

En la bodega es donde se realizan las operaciones de trasiego, como consecuencia de las cuales se separan los fondos (vinazas), constituidos en su parte insoluble por las levaduras de fermentación, bitartrato potásico, celulosas, tierras y otros productos.

16 Bodega.jpg


Embotellado

La operación de embotellado supone la necesidad de proceder al enjuague de las botellas.

El aporte de polución suele ser máximo si bien el consumo de agua puede ser importante.

Características de las aguas residuales en la industria vinícola:

La parte orgánica de la contaminación es muy biodegradable, como lo demuestra la relación media existente entre la DBO5 y la DQO, la cual se puede cifrar en el rango de 0,4 a 0,6.

No obstante, los nutrientes son deficitarios (relación DBO/N/P alrededor de 100/0,1/0,005).

Así mismo y como corresponde a esta alta biodegradabilidad, un alto porcentaje de las materias en suspensión - alrededor del 85% - son volátiles.

Esquemas de tratamiento:

La inexistencia de toxicidad y la alta biodegradabilidad de los componentes de las aguas residuales conlleva a que el tratamiento biológico es el sistema idóneo de depuración de este tipo de vertidos.

17 Esquema de tratamientos.jpg

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