TRATAMIENTO QUIMICO DEL AGUA PARA BEBIDAS GASEOSAS
Este tratamiento tratamiento químico, químico, esta fundamentalm fundamentalmente ente orientado orientado a reducir reducir a lo mínimo, mínimo, la dureza dureza carbonatada o temporal del agua, consistente en carbonatos y bicarbonatos disueltos en el agua fuente. De manera general el agua para bebidas gaseosas debe reunir las siguientes características: No debe debe cont conten ener er
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impurezas de ningún tipo que pueda interferir con el sabor, olor, color, apariencia física y carbonatación del producto terminado. Ya que el sedimento o materia suspendida ace perder gas r!pidamente a la bebida. El agua cruda debe
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proceder a fuentes de sanidad comprobada, e"enta de bacterias y g#rmenes. $os sólidos disueltos
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en el agua no deben e"cederse de %& ppm, no debe contener ierro, azufre, manganeso, amoniaco, aluminio u otros metales. El agua en líneas de
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alimentación debe tener una presión suficiente y uniforme. 'u alca alcalilini nida dadd no
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debe ser mayor de %& ppm o de tres granos por galón.
SUMINISTRO DE AGUA: $os (arios orígenes del agua se pueden clasificar como agua de llu(ia, agua superficial de ríos, lagunas, lagos, depósitos y represas, aguas subterr!neas de manantiales y pozos profundos. El agua que se obtiene de los pozos puede ser de tipo sua(e o duro, dependiendo de las características minerales de las !reas adyacentes. El agua que se filtra naturalmente a tra(#s de la arena usualmente es de turbiedad relati(amente ba)a y con poca materia org!nica. El agua de los pozos poco profundos es por lo general m!s sua(e que la de pozos profundos. Esta última contiene generalmente una concentración alta de minerales disueltos, esta agua son claras, algunas (eces sin color alguno, dependiendo dependiendo del tipo de roca y suelo con los cuales tienen contacto. $as impurezas encontradas en el agua pueden ser di(ididos en dos clases: sólidos suspendidos y sólidos disueltos. $os primeros son aquellos que no se disuel(en en el agua y que pueden ser
remo(idos por filtración. $os sólidos disueltos son los que est!n presentes en el agua y no pueden ser remo(idos por filtración. $a presencia de la dureza en el suministro de agua es un e)emplo típico de sólidos disueltos. $os gases tambi#n se pueden disol(er en el agua y combinarse químicamente con otras impurezas. El agua subterr!nea contiene impurezas, como puede apreciarse en el cuadro *. El agua es obtenida por medio de dos pozos (erticales subterr!neos de %& y +& metros de profundidad, de donde es impulsada mediante dos bombas sumergibles de & y *% - respecti(amente a las cisternas subterr!neas, instaladas una a continuación de otra, comunicadas entre si, aquí se le agrega cloro a / ppm, quedando de esta manera lista para abastecer a la planta.
CUADRO 1: Características del aga de !"#" 'ólidos suspendidos y sólidos disueltos en ppm sólidos totales.................................................01 'ulfatos............................................................*23 4loruros..............................................................+0 5lcalinidad total.............................................../1 5lcalinidad magnesica.......................................2& 46 disuelto........................................................3
EQUIPO DE TRATAMIENTO DE AGUA 4onsta de un tanque reactor de */7 de altura por *7 de di!metro, un filtro de arena de cuarzo y un purificador de carbón acti(ado. 4on sus cascos met!licos con re(estimiento (itrificado y 007 de di!metro cada uno8 con su sistema de (!l(ulas para operación normal y retrola(ado
EQUIPO ABLANDADOR DE AGUA $ AGUA BLANDA: 4onsta de / ablandadores de +77 de di!metro por 3&77 de altura con una capacidad de ablandamiento de 2& galones por minuto. 9tiliza como agente intercambiador resina e incluye una lla(e multipot y su tanque para solución regeneradora.
AGUA BLANDA:
Necesitamos ablandar agua para el traba)o de la maquina la(adora, pues emplear agua dura daría a la formación de incrustaciones de carbonatos y sulfatos, especialmente calcio por las reacciones de las sales de calcio del agua con los residuos de sosa c!ustica que se acumularían en las diferentes piezas de la maquina. El peligro m!s serio de las incrustaciones son los desgastes y fricciones que causan en las piezas mo(ibles de la la(adora. Esto se debe primero al efecto abrasi(o que producen en las cadenas, rodillos, pesadores, camisas, etc. En la fabrica se emplea el proceso de tratamiento mec!nico proceso de intercambio cationico; ciclo sodio. El principio consiste en que el agua dura pasa a tra(#s de la resina zeolitas; la cual retiene los iones de 4a,
EQUIPO DESMINERALI%ADOR DE AGUA: 4onsta de dos batería, cada batería de dos columnas, una columna !cida o columna cationica 4*; y una columna b!sica o columna aniónica 4; 5dem!s contiene dos tanques para las soluciones regeneradoras que son el Na4l para regenerar 4l y soda c!ustica para 4
CALDERO: Es del tipo autom!tico con una potencia apro"imada de %& -. 9tiliza como combustible petróleo y tiene una eficiencia de 2&>. ?iene como equipo au"iliar una bomba de alimentación autom!tica, sistema de encendido el#ctrico, tablero de control con arrancadores magn#ticos
PROCESO DE ELABORACION DEL PRODUCTO A& TRATAMIENTO DEL AGUA: El agua es una sustancia que la industria usa en bastas cantidades, tanto en sus cantidades netas como en los tonela)es totales, sobrepasa por muco a todos los otros materiales.
En la planta se trata el agua mediante dos procesos, el primero se trata de un tratamiento químico discontinuo y el segundo es un tratamiento por intercambio iónico.
B.
TRATAMIENTO QUIMICO DISCONTINUO:
El tratamiento de agua comienza en la precipitación de sustancias org!nicas e"tra@as e inorg!nicas por la aplicación de los sistemas de floculación, coagulación, sedimentación y cloracion. $a floculación y coagulación se consiguen por la formación de Ae 6-; / por o"idación del Ae'6 3 que reacciona con el 4a 6-; por la entrada de aire, dando la oportunidad de formar la masa precipitante que ayudada por la floculación lenta conseguida con un agitador lento a paletas, se produce la sedimentación que arrastra las materias e"tra@as en suspensión y con ello microorganismos e"istentes. 4ompletamos la potabilidad del agua agregando ipoclorito de calcio comercialmente -?<;. Este tipo de tratamiento presenta bastantes (enta)as como son: -
Bemue(e la materia org!nica y nos permite e)ecutar la clorinacion en el mismo.
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tanque de reacción.
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Cuen traba)o del equipo.
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El funcionamiento y control son f!ciles y seguros.
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Es ideal para las plantas que poseen una fuente de abastecimiento de agua de composición química constante.
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Este sistema nos permite disponer de agua tratada ya que los tanques sir(en como dispositi(os de reser(a.
C& TRATAMIENTO POR INTERCAMBIO IONICO: 9na de las aplicaciones del intercambio iónico de muca importancia y que est!n utiliz!ndose cada (ez con mas frecuencia a sido la desmineralización del agua para reducir el total de los sólidos ionizables disueltos. 'i una fuente de agua contiene un ni(el e"tremadamente alto de total de sólidos disueltos y los aniones est!n compuestos principalmente de sulfato, cloruro o nitrato, este proceso se puede utilizar para reducir el total de los sólidos disueltos a un ni(el aceptable.
'e puede concebir la desmineralización como un proceso en serie de dos pasos. En el primer paso el agua natural se pasa a tra(#s de una columna de resinas permutadotas de iones donde se eliminan únicamente los cationes met!licos 4a,
D& TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUA DESMINERALII%ADA 'TANQUE PULMON(: 9na de sus funciones es la de almacenar el agua tratada, pro(eniente del desmineralizados, de tal modo que supere cualquier impro(isto en el suministro de agua y pueda acerse continuo y operati(o el proceso. 5dem!s controla los ni(eles de agua y el funcionamiento de todo el sistema autom!tico, luego el agua es impulsada por una bomba al filtro de arena.
E& )ILTRACION POR ARENA: El agua tratada procedente del tanque pulmón es succionada por una bomba, la cual impulsa el flu)o acia el filtro de arena, en este filtro se elimina todo el residuo u otras impurezas flotantes o precipitadas que pueda contener el agua. $ agua entra por la parte superior y se esparce por medio de un sistema de ducas las que uniformizan el paso del agua a tra(#s de toda el !rea de filtrado, otro de los ob)eti(os de las ducas el disminuir la presión y la turbulencia del flu)o y e(itar así la formación de canales en los copos de arena. -
Ma*te*i+ie*t" del ,iltr" de are*a: ara acer las operaciones de mantenimiento del filtro se usa el sistema by pass y son dos: contrala(ado y purga y en)uague y drena)e. C"*trala-ad" . !rga: $a función de esta operación es eliminar todas las sustancias o impurezas acumuladas durante 32 oras de filtración continua8 esto es logrado in(irtiendo el circuito de flu)o normal de funcionamiento del filtro por medio
del by pass y accionando las dos bombas simult!neamente para el caso. $a operación dura *% minutos de promedio. E*/age . dre*a/e: Es una operación que se ace circular el agua a continuación del contrala(ado asta que esta se clarifique y (uel(a cristalina, el sentido del flu)o es normal como el de funcionamiento, a continuación se drena el aire, quedando así listo el filtro para ser puesto en operación la que dura apro"imadamente unos *& minutos.
)& )ILTRACION POR CARBON El agua procedente del filtro de arena contiene apro"imadamente + ppm de cloro libre8 es esa la razón por la que se ace pasar a tra(#s del purificador o filtro de carbón acti(ado, para poder eliminar el cloro presente en el agua y adem!s algunos malos olores o sabores que pueda tener el agua.
G& )ILTRADO )INAL El flu)o de descarga del filtro de carbón es finalmente tratado por un filtro peque@o, llamado filtro pulidor, su función es la de atrapar cualquier partícula sólida que pueda arrastrar el flu)o de agua de las capas de arena y carbón debidos a la ele(ada presión. Este filtro esta construido de acero ino"idable. 'u estructura esta formada por un tubo agu)ereado conc#ntrico en(uelto por un tamiz met!lico y tres capas de papel filtrante, de tal modo que al entrar el agua tienda a escapar por el filtro de papel para continuar su curso de descarga.
0& RAOS ULTRA2IOLETA Esta es la última etapa por la cual pasa el agua, aquí se logra eliminar los posibles g#rmenes presentes en el agua, para luego ir directamente a la línea de elaboración de )arabes.
DESCRIPCION DEL PROCESO En el proceso de embotellamiento para al alimentación, tanto para el caldero como para la elaboración de bebidas carbonatadas el agua fuente pro(iene de un pozo.
Del pozo el agua cruda es bombeada a un tanque de almacenamiento de agua cruda, luego a los ablandadores así como al desmineralizador para su tratamiento penúltimo ultimo tratamiento en los filtros;. El sistema de ablandamiento del agua emplea una resina, la que se regenera con salmuera. $a función de los ablandadores es de reducir la dureza a las condiciones permisibles de traba)o. El agua de los ablandadores se dirige a la la(adora una parte y otra al caldero. $a función del caldero es de producir (apor para mantener la temperatura de operación de la la(adora. ?res corrientes ingresan a la la(adora una de (apor, otra de agua blanda y una tercera de soda c!ustica al %&> que con el agua se diluye asta / o 3> y que actúa como detergente en el la(ado de las botellas que es por aorros a presión de agua, como agente esterilizante. $a otra parte del agua (a al desmineralizador para reducir el total de los sólidos ionizables disueltos. De aquí el agua pasa a un tanque pulmón, luego al filtro de arena y cuarzo para allí realizar la separación de partículas suspendidas en el agua tratada, luego pasa al tanque purificador con carbón acti(ado, separ!ndose las partículas mas peque@as no separadas en el filtro de arena y cuarzo. Del purificador pasa a un abrillantador que da la calidad final. El agua así obtenida se dirige a la sala de )arabeo y otra para la obtención del producto terminado triFoFmatic;. El )arabe simple es bombeado a un filtro de )arabe y luego para a un tanque de )arabe terminado, donde se agrega la esencias, colorantes y acidulantes con los cuales se obtiene el )arabe terminado listo para ser embotellado. En el triFoFmatic se realiza la mezcla de )arabe terminado, agua tratada y gas carbónico. ?eniendo una cone"ión con un sistema de refrigeración del agua. En una sección se realiza la preFmezcla donde la refrigeración es fundamental puesto que la solubilidad del 46 es mayor a menor temperatura, de ac! pasa a la sección de carbonatacion con 46. or otra parte las botellas son la(adas por aorros de agua a presión por unos capacos que inyectan (apor de agua y solución c!ustica a las botellas que toman una posición in(ersa a las que entran. $uego pasan por un inspector electrónico, el cual tiene la des(enta)a de solo re(isar el fondo de la botella y no los costados, de allí la necesidad de obreros para completar la re(isión de botellas. De aquí pasan a la sección llenadora coronadora donde se en(asa el producto terminado procedente de triFoFmatic.
$as botellas llenas pasan a un inspector de luz para re(isan del sellado erm#tico de las tapas coronas y para (erificar el llenado, que este dentro de los limites permisibles. ?ambi#n e"iste un cronometro que registra el numero de botellas por minuto que est!n produciendo, de ac! pasan al almac#n de botellas para su respecti(o conteo y tener el respecti(o stocG.
DIAGRAMA DE )LU3O
DIAGRAMA DE )LU3O C* C
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ozo Combas ?anque de almacenamiento de agua cruda 4olumna cationica 4olumna anionica ?anque cisterna Ailtro de arena Ailtro de carbón Ailtro abrillantador de agua 5blandadores de agua ?anque de solución de salmuera 4aldero ?anque de soda c!ustica $a(adora y esterilizadora de botellas =nspectores de luz (isual =nspector electrónico $lenadora 4oronador ?anque de 46 liquido 'istema de carbonatacion con 46 'istema de preFmezcla y refrigeración ?anque de )arabe terminado Ailtro de )arabe
5$<54EN DE C6?E$$5' $$EN5'
LEENDA : C*,3 : ?*: -: 6-: ?: A*: A: A/: 5*,: ?/: 4: ?%: $: =*,: =/: Y: I: ?3: '*: <: ?0: A3: ': ?+:
ozo Combas ?anque de almacenamiento de agua cruda 4olumna cationica 4olumna anionica ?anque cisterna Ailtro de arena Ailtro de carbón Ailtro abrillantador de agua 5blandadores de agua ?anque de solución de salmuera 4aldero ?anque de soda c!ustica $a(adora y esterilizadora de botellas =nspectores de luz (isual =nspector electrónico $lenadora 4oronador ?anque de 46 liquido 'istema de carbonatacion con 46 'istema de preFmezcla y refrigeración ?anque de )arabe terminado Ailtro de )arabe 'istema para refrigeración del agua ?anque de )arabe simpe
