CONSEJO NACIONAL DE PRODUCCIÓN Conceptos para el tratamiento de residuos lácteos
Sigfrido Aymerich Matute
Tratamiento de residuos Lácteos
Elaborado por: Ing. Sigfrido Sigfrido Aym Aymerich erich Matute Matute
Dirección Mercadeo y Agroindustria C.N.P.
Año 2000
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Sigfrido Aymerich Matute
Contenido
Introducción Objetivos 1. Conceptos Básicos 2. Tipos y niveles de Tratamientos 3. Características de lo s Residuos de l a Agroindu stria Lácteos 4. Algunos Requisitos Normativos 5. Descripci ón de un Ejemp lo de Sistema Anaerobi o Para Pequeñas Queseras 6. Conclusión 7. Bibliografía
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Introducción La presente guía, muestra los conceptos más elementales referentes a los residuos líquidos, en particular de la agroindustrias queseras. Se describen de manera sucinta los tipos de tratamiento posibles, las caracterización del residuos líquidos, por ultimo se muestra un ejemplo de una secuencia de un sistema de tratamiento, en el cual se describen las características del funcionamiento de cada elemento. Objetivos Los objetivos del presente documento son, Mostrar cualitativamente algunas nociones básicas sobre el tema de los residuos líquidos de la agroindustria láctea, específicamente la producción de quesos. . Indicar acerca de los tipos de tratamiento, más conocidos. Indicar las características básicas del residuo lácteo de las queseras. Mostrar cualitativamente un ejemplo de sistema de tratamiento y lo que se pretende con cada uno de sus componentes.
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1. Conceptos Básicos La comprensión, importancia e interés del tema del tratamiento de los residuos líquidos, dependerá en gran medida de que los involucrados, manejen los mismos significados de los conceptos a emplear. La importancia social del tema es preponderante en sumo grado, ya que esta involucrada directamente la vida humana, la estabilidad dinámica de la naturaleza y por último la sostenibilidad de los proyectos productivos, sean estos agroindustriales, industriales o de servicios. Los principales términos a definir son: salud, residuo, contaminación, contaminante, contaminar, agente de contaminación, ambiente contaminado, contaminación del agua, agente contaminador. A continuación lo que vamos a entender por dichos conceptos: Salud La definición más útil para nuestros propósitos es la formulada por la Organización Mundial de la Salud, la cual dice “ Estado completo de bienestar físico, mental y social. El nivel de salud se fija por el grado de armonía, que exista entre el hombre y su medio tanto a largo, mediano y corto plazo.” Residuo La Comunidad Económica Europea (CEE) en su directiva 75/442 específicas que se entiende por residuo "cualquier sustancia u objeto del cual su poseedor tenga la obligación de desprenderse en virtud de las disposiciones nacionales vigentes ". La Organización de Cooperación y Desarrollo de la Comunidad Económica Europea (OCDE), define a los residuos como aquellas materias generadas en la actividad de producción y consumo que no alcanzan en el contexto en que son producidos ningún valor económico , lo que puede deberse tanto a la falta de una tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los productos recuperados. En términos sintéticos, puede definirse un residuo como todo un resto o material resultante de un proceso de producción, transformación o utilización que resulte abandonado o que su poseedor o productor decida abandonar. Esta definición solo identifica a un residuo como un resto o (parte de un bien), no incluyendo la posibilidad de que un bien completado sea un residuo, a la vez que tampoco profundiza en la razón por la cual el poseedor está interesado en abandonarlo. La definición se puede centrar en la des-utilidad o utilidad negativa inherente al residuo que es lo que conduce al poseedor o productor del bien esté interesado en abandonarlo parcial o totalmente.
Por tanto, para que un bien o parte de él sea considerado individualmente o socialmente como un residuo, basta que la cantidad demandada para su aprovechamiento sea nula o negativa. Dicho de otra manera, es lo que sobra y/o estorba, en un momento y lugar dado. (Guía Para la Identificación de Proyectos y Formulación de Estudios de Prefactibilidad Para Manejo de Residuos Sólidos Urbanos, Marcel Szanto, ILPES, Chile, 1996) 4
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Contaminación La presencia en el ambiente de sustancias, elementos, energía o combinación de ellos, en concentraciones y/o permanencia , tal que influyen negativamente a los seres y procesos que en ese ambiente se desarrollan. Se da además cuando las concentraciones y/o permanencia son superiores o inferiores, según corresponda, a la establecida a la legislación vigente. Contaminante Todo elemento, compuesto, sustancia, derivado químico o biológico, energía, radiación, vibración, ruido, o una combinación de ellos, cuya presencia en el ambiente, en ciertos niveles, concentraciones o períodos de tiempo, pueda constituir un riesgo a la salud de las personas, a la calidad de vida de la población , a la preservación de la naturaleza o a la conservación del patrimonio ambiental. Contaminar Introducir contaminantes en un ambiente dado, en niveles y duraciones tales que produzcan contaminación. Agente de Contaminación También llamado contaminante o pululante; es toda sustancia, elemental o molecular, natural o de síntesis artificial, o aporte energético o de materia ionizante, que es incorporado a los ambientes naturales, artificializados y/o antropicos, como residuo (s) de actividades humanas, de cualquiera naturaleza. Es decir, lo que contamina. Ambiente Contaminado Aquel donde, por efecto de acciones del hombre y/o las mujeres, la concentración de un elemento, sustancia o intensidad de energía aportada exceda el nivel máximo permisible para ese elemento, sustancia o energía. Asunto que se pretende definir en normas de calidad ambiental. Aquel ambiente donde se ha sobrepasado la capacidad para reciclar un(os) contaminante (e), por lo que puede esperarse un desencadenamiento de efecto (s) negativo(s), tanto del punto de vista de las relaciones ecosistemas como sus potencialidades de uso. Por otro lado la definición en la Ley Orgánica del Ambiente, No. 7554, en su articulo 59 dice: “ se entiende por contaminación, toda alteración o modificación del ambiente que pueda perjudicar la salud humana, atentar contra los recursos naturales o afectar el ambiente general de la Nación. La descarga y la emisión de contaminantes, se ajustará obligatoriamente, a las regulaciones técnicas que se emitan. El estado adoptará las medidas que sean necesarias para prevenir o corregir la contaminación ambiental.” Contaminación del agua Es la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. La contaminación de cauces receptores superficiales y subterráneos tienen su origen en: la precipitación atmosférica; la escorrentía agrícola y de zonas verdes; la escorrentía superficial de zonas urbanas; los 5
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vertidos de aguas procedentes del uso doméstico; la descarga de vertidos industriales. (Manual de Depuración Uralita; Aurelia Hernández Muñoz et. al., Editorial Paraninfo, 1996, Madrid, 1ra edición )
Algunos conceptos técnicos A continuación definimos algunos conceptos técnicos frecuentemente usados, en el oficio del tratamiento de la aguas residuales. Influente Es el líquido a tratar que entra a un sistema de tratamiento, o alguno de sus elementos en particular. Efluente Es el líquido que sale del sistema de tratamiento, o alguno de sus elementos en particular. DBO Es la cantidad de oxígeno requerido para la respiración de los microorganismos responsables de la estabilización (oxidación) de la materia orgánica a través de su actividad metabólica en medio aeróbico, la demanda bioquímica de oxígeno representa indirectamente una medida de la concentración de materia orgánica biodegradable contenida en el agua. DQO Es una medida de la materia carbonosa contenida en los diferentes tipos de materia orgánica presentes en las aguas residuales. Se usa como un indicador del poder contaminante de una agua dada. El valor de la DQO, es mayor que el de la DBO, ya que toma en cuenta materia orgánica resistente a ser oxidada.
Aguas residuales industriales : Todas las aguas residuales vertidas desde locales utilizados para cualquier actividad comercial o industrial, que no sean aguas residuales domésticas ni aguas de escorrentía pluvial. Aguas residuales domésticas : Las aguas residuales procedentes de zonas de vivienda y de servicios, generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividades domésticas. Ppm Partes por millón o miligramos por litro. Habitante equivalente (habitante equivalente = h-e): La carga orgánica biodegradable con una demanda bioquímica de oxígeno de cinco días (DBO 5), de 60 gramos de oxígeno por día. A modo de referencia; sea una planta productora de queso y natilla, que deseche 2400.00 litros de agua por día. Dicha agua con un DBO de 12040.00 ppm. Esto significa que produce 28896.00 gramos por día. Por tanto, dicha planta tiene una población equivalente de 482.00 personas 6
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Ente Generador Persona física o jurídica, pública o privada, responsable del de aguas residuales, o de su vertido en un cuerpo receptor o alcantarillado sanitario.
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2. Tipos y Niveles de Tratamiento Tipos de tratamiento: El objetivo de los diferentes tipos y niveles de tratamiento es en general, reducir la carga de contaminantes del vertido (o agua residual) y convertirlo en inocuo para el medio ambiente y la salud humana . Los tipos de tratamiento se pueden clasifficar a grandes rasgos como: físicos, químicos, biológicos
Tratamiento físico : son todos aquellos en los que se utilizan las fuerzas físicas para el tratamiento. En general se utilizan en todas los niveles. Sin embargoa algunas de las operaciones son exclusivas de la fase de pretratamiento. Algunas de las operaciones físicas son: Tamizado Homogenización de caudales Intercepción de aceites y grasas Mezclado Sedimentación. Flotación.Natural o provocada con aire. Filtración.- Con arena, carbón, cerámicas, etc. Evaporación. Adsorción. Con carbón activo, zeolitas, etc. Desorción (Stripping). Se transfiere el contaminante al aire (ej. amoniaco). Extracción.- Con líquido disolvente que no se mezcla con el agua
Tratamiento químico: Son todos aquellos procesos en las que la eliminación de los conntaminantes presentes en el agua residual se lleva a cabo mediante la adición de reactivos químicos, o bién mediante las propiedades químicas de diversos compuestos. Se utiliza junto con tipos físicos y biológicos. Algunas de las operaciones químicas son: Coagulación-floculación. Agregación de pequeñas partículas usando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.). Precipitación química. Eliminación de metales pesados haciéndolos insolubles con la adición de lechada de cal, hidróxido sódico u otros que suben el pH. Oxidación-reducción. Con oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, permanganato potásico o reductores como el sulfito sódico. Reducción electrolítica. Provocando la deposición en el electrodo del contaminante. Se usa para recuperar elementos valiosos. Intercambio iónico. Con resinas que intercambian iones. Se usa para quitar dureza al agua. Osmosis inversa.- Haciendo pasar al agua a través de membranas semipermeables que retienen los contaminantes disueltos 8
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Tratamiento biológi co Este tipo de tratamiento es facilitado principalmente por bacterias que digieren la materia organica presente en los fluidos residuales. Las sustancias presentes en el líquido residual, se utilizan como nutrientes para dichos micoorganismos. Dichos nutrientes se convierten a tejido celular y diversos gases. Los flóculos que se forman por agregación de microorganismos son separados en forma de lodos. Los tejidos celulares formados son ligeramente más pesados que el agua. Por tanto, la separación se hace por sedimentación y decantación. Si estos excedentes no se eliminan, el agua se vuelve a recontaminar. Los principales procesos biológicos según el tipo de microorganismos, se clasifican como aeróbios y/o anaerobios. Los procesos aerobios requieren la presencia de oxigeno y los anaerobios no requieren oxígeno. Algunas de las operaciones biólogicas son: Lodos activos. Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales en condiciones aerobias (burbujeo de aire o agitación de las aguas). Filtros bacterianos. Los microorganismos están fijos en un soporte sobre el que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para asegurar que el proceso es aerobio. Biodiscos. Intermedio entre los dos anteriores. Grandes discos dentro de una mezcla de agua residual con microorganismos facilitan la fijación y el trabajo de los microorganismos. Lagunas aireadas. Se realiza el proceso biológico en lagunas de grandes extensiones. Degradación anaerobia. Procesos con microorganismos que no necesitan oxígeno para su metabolismo. Niveles de Tratamiento: Los niveles de tratamiento se agrupan según los diferentes grados de eficiencia alcanzados en la remoción de los contaminantes existente en los liquidos residuales. Estos niveles se conocen usualmente como; pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario, tratamiento avanzados o terciarios. Pretratamiento. Se trata de un tratamiento previo, diseñado para remover particulas grandes, tales como plasticos, pelos, papeles, etc. ya sea que floten a se sedimenten, antes de que lleguen a las unidades de tratamiento posteriores. Aquí se emplean mayoritariamente rejillas o tamices, Tratamiento primario. En el primario, se elimina un gran porcentaje de sólidos en suspensión, sobrenadante y materia inorgánica.
En este nivel se hace sedimentar los materiales suspendidos usando tratamientos físicos o fisicoquímicos. También se utiliza la flotación. En algunos casos el tratamiento se hace, dejando simplemente, las aguas residuales un tiempo en grandes tanques o, en el caso de los tratamientos primarios mejorados, añadiendo al agua contenida en 9
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estos grandes tanques, sustancias químicas quelantes que hacen más rápida y eficaz la sedimentación. También se incluyen en estos tratamientos la neutralización del pH y la eliminación de contaminantes volátiles como el amoniaco (desorción). Las operaciones que incluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentación primaria, la filtración, neutralización y la desorción. Tratamiento secundario. En la secundaria se trata de reducir el contenido en materia orgánica acelerando los procesos biológicos naturales En esta fase del tratamiento se eliminan las partículas coloidales y similares. Puede incluir procesos biológicos y químicos. El tipo de tratamiento más empleado es el biológico. en el que se facilita que bacterias digieran la materia orgánica que llevan las aguas. Este proceso se suele hacer llevando el efluente que sale del tratamiento primario a tanques en los que se mezcla con agua cargada de microorganismos. En el caso de los procesos aeróbios, estos tanques tienen sistemas de burbujeo o agitación que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de los microorganismos. Posteriormente se conduce este líquido a tanques cilíndricos, con sección en forma de tronco de cono, en los que se realiza la decantación de los lodos. Separados los lodos, el agua que sale contiene muchas menos impurezas Tratamiento avanzados o terciarios . La terciaria es necesaria cuando el agua va a ser reutilizada; elimina un 99% de los sólidos y además se emplean varios procesos químicos para garantizar que el agua esté tan libre de impurezas como sea posible. Se emplean tipos de tratamiento físicos y químicos con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. Estos tratamientos son costoso que los anteriores y se usa para purificar desechos de algunas industrias, o en las zonas con escasez de agua que necesitan purificarla para volverla a usar como potable, o en zonas declaradas sensibles (con peligro de eutrofización) en las que los vertidos deben ser bajos en nitrógeno y fósforo, etc Otros sis temas de depuración De acuerdo a la magnitud del efluente; a la magnitud de la concentración de los contaminantes; al tiempo de permanencia del residuo; y la ubicación del ente generador: no es necesario recurrir a una estación depuradora muy compleja para realizar los tratamientos. Se emplearán, métodos técnicos más simples, suficientemente económicos y rentables. Sin embargo, la mayoría de las veces se requiere usar los conceptos arriba vistos al máximo de sus posibilidades. También deberá, hacerse investigación práctica, para desarrollar métodos apropiados para las pequeñas escalas agroindustriales. Algunos métodos son: Fosa séptica.- Cámaras cerradas en la que los contaminantes sedimentan y fermentan. 10
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Lecho bacteriano (depósito lleno de árido), zanjas o pozos filtrantes o filtros de arena.- Todos ellos facilitan la formación de películas de bacterias sobre los cantos o partículas filtrantes que realizan la descontaminación. Lagunaje: Anaerobio: elimina hasta el 50% el DBO Aerobio: con posible proceso anaerobio después Filtro verde: plantación forestal en la que se riega con aguas residuales. Contactores biológicos rotativos .- Sistemas mecánicos que facilitan la actuación de las bacterias descontaminantes
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4. Características de los residu os lácteos a tratar. En las plantas procesadoras de lácteos, en particular las que producen queso y natilla, se recibe leche todos los días del año. En la mayoría de dichas plantas se trabaja de lunes a sabado. Por lo general, la leche se recibe en las primeras horas del día, y se procesa en las horas siguientes. Así pues, los residuos líquidos se producen de manera no continua a travez del día, es decir llegan por tandas de caudal variable. En las plantas de lácteos, se empaca leche fresca, y/o se procesa la leche para obtener productos lácteos, tal es el caso de las fábricas de: queso y natilla, matequilla, yogurt, helados, dulce de leche, etc. Cuando la leche llega a la planta, esta es recibida en tanques fríos, de aquí se pasa posteriormente a los pasterizadores, luego se le baja la temperatura al grado que ocupe el producto que se vaya a sacar. Para lograr el calentado, pasterización y enfriado, se usan intercambiadores de placas o de tuberías.
La variedad de productos, los métodos de producción, como se observa arriba, hace que las aguas residuales, de la industria láctea, tengan características muy variables, ya que según el producto que se elabore afecta considerablemente la carga contaminante. En el proceso de pasterización y envasado de leche, el residuo esta constituido por las aguas de lavado, lo cual se asemeja una leche muy diluida, el pH variará entre ácido y alcalino, según las sustancias usadas en la limpieza de los pasterizadores y los demás aparatos. Se emplean sustancias tales como la soda cáustica, el cloro etc., para efectuar la limpieza del equipo. En la producción de queso, se produce un suero rico en lactosa pero pobre en proteínas. En la producción de mantequilla, el suero es rico en lactosa y proteína, pero pobre en sustancias grasas, en el caso de la mantequilla el valor contaminante es muy alto, anda entre los 60000.00 mgr./ltr. y 70000.00 mgr/ltr. del DBO. Los sueros se utilizarán para alimentación animal. Por lo que no se considerará en el diseño de la planta de tratamiento, de hacerlo se convertiría en la mayor carga contaminante de las aguas residuales de una fábrica de lácteos. El origen de los residuos líquidos de una planta son: Aguas de enfriamiento y condensación, la mayoría son aguas limpias, cuya contaminate es en la mayoría de los casos la temperatura. Aguas de proceso contaminadas por la leche o por algunos de sus componentes. Residuos producto del lavado, perdidas, purificación. Se contaminan además por las soluciones alcalinas, ácidas y o desinfectantes empleadas. Residuos sanitarios.
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Parámetros . En plantas procesadoras de queso y natilla, en las que se tomo muestras de los residuos, se efectuaron mediciones de la carga contaminante de entrada del sistema, con el siguiente resultado promedio: DBO 12095.00 mg/litro, DQO 17278.00 mg/litro, SS 9800.00 mg/litro, ST 12400.00 mg/litro. Para tener una idea de lo que significa esta carga de contaminación, se puede comparar con la que produciría un pequeño pueblo. Esta comparación la podemos hacer desde el punto de vista de la DBO, o bien desde el punto de vista de los sólidos suspendidos. En promedio por la acción general de una comunidad, se ha medido que la DBO producida por persona es de unos 200.00 mgr/litro, y los sólidos suspendidos de 240.00 mg/litro. El volumen estimado de descarga de agua de desecho por persona es de aproximadamente 200.00 litros. Para una planta de queso produzca 7000.00 litros de agua residual diariamente, los resultados serán; desde el punto de vista de los sólidos suspendidos, la población equivalente será de 1430. personas. Desde el punto de vista de la DBO, la población equivalente será de 2116. personas. Esto nos indica que los residuos de una pequeña fábrica de queso, contaminan lo que un pequeño poblado. En muchos casos una fábrica de estas puede contaminar, ella sola muchísimo más que toda una pequeña población. La viabilidad de un sistema de tratamiento, depende no solo de la calidad de las aguas, sino también de la cantidad que se produzca. Por ello la reducción de la cantidad y carga orgánica de las aguas residuales se convierten en el primer elemento de un sistema de tratamiento. Algunas de las posibles formas para dichas reducciones pueden ser: La leche llega en vehículos con tanque. La limpieza se hace a alta presión. Será la necesaria para una limpieza efectiva, y que a la vez reduzca la cantidad de agua que se ocupa. En el caso de las plantas que producen y empacan leche fresca, usar empaques no retornables, con ello se evita el lavado de los mismos. Usar el agua caliente y vapores excedentes para la limpieza donde convenga. Recircular dichas aguas tanto para la recuperación de energía como para su uso, según convenga. Uso de aire a presión para sacar de las tuberías los residuos de productos. Uso de tubería fija no removible. Recuperar el material que gotee en las fugas. Recircular las aguas de lavado, con el objeto de concentrar los productos residuales, esto podría aumentar la posibilidad de reutilización. Buscar la máxima posibilidad de uso de los residuos, incluyendo la posibilidad de comercializarlos.
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Requisitos de los Sistemas de Tratamientos a Implementar Los sistemas de tratamiento de residuos, son muy diversos. Sin embargo el que se elija en cada caso debe tratar de tener al menos las siguientes características : a.. el método debe proveer suficiente eficiencia en la remoción de materia orgánica biodegradable, amonio, compuestos nitrogenados, sólidos suspendidos, fosfatos, etc. b.. el sistema debe ser estable frente a las interrupciones en el abastecimiento de energía, picos de carga, interrupciones en la alimentación y/o compuestos tóxicos. c.. debe ser simple en operación, mantenimiento y control, d.. el sistema es recomendable que sea modular, de manera que permita hacer ampliaciones conforme vaya creciendo el proceso productivo que le da origen, e.. no debe depender de suministros provenientes del exterior. Dado que, l a importación de equipo mecánico, de reactivos físicos y/o químicos, deja al usuario de la zona o bien del país que lo adquiere, dependiendo del fabricante o del proveedor extranjero en lo que se refiere a refracciones y/o reemplazos, los que por lo general no se consiguen fácilmente y a precios favorables. f.. el tiempo de vida debe ser largo Los sistemas más comúnmente usados son los tratamientos biológicos, dadas sus ventajas a nivel de eficiencia técnica y económica. Dentro de los tratamientos biológicos, el más recomendable para el tamaño de plantas que se operan, es el tratamiento anaerobio. Se logran productos inertes, se requiere muy poca energía, su costo inicial es bajo, se requiere muy poco mantenimiento, son sencillos de operar, son sencillos de construir, además se puede obtener productos útiles como el biogas, si fuera el interés.
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5. Descripción de un ejemplo de sistema anaerobio para pequeñas queseras El proceso de remoción de la carga contaminante, tendrá varias etapas, las cuales van desde el retiro de la materia más grande, por lo general sólida, hasta llegar a la disposición final de las aguas ya tratadas. Los pasos del tratamiento son los siguientes: a. Caja de rejillas; aquí se retiran todos las partículas sólidas como pueden ser bolsas, pelos, pedazos de queso, papeles, etc. b. Trampa de grasas; este es una de las sustancias residuales más complejas de retirar, debido a la variedad en el tamaño de las partículas. Usualmente se usa en sistemas para residuos domésticos, métodos que se valen de la flotación, sin embargo, en el caso de la leche, las partículas de grasa son muy pequeñas, para que esto funcione adecuadamente, ya que la partícula mínima debe ser de 20.00 micras, siendo que en la leche este es el tamaño máximo. Es por tanto imperante controlar las grasas ya que estas en pocos días son capaces de obstruir el filtro más porosa que exista. Por otro lado, una característica muy importante a tener en cuenta es la gran capacidad de las grasas para atrapar olores, y luego emitir los mismos al ambiente. El tipo de trampa a usar será una trampa de platos paralelos de contacto. Tendrá también una cámara de flotación con cambios de dirección de flujo. c. Digestor anaerobio. Se logra la remoción de al menos un 54.5 % de la carga contaminante, referida a la DBO ( demanda química de oxigeno). El etapa es principalmente acidogénica. La DBO a la entrada del sistema es de 12100.00 ppm, por tanto la salida esperada en el digestor será de 5505.5 ppm. (ppm = partes por millón ). El digestor será de tres cámaras, en cada una de ellas el flujo entrará por la parte superior e iniciará su salida por la parte inferior. El uso de tres cámaras permite lograr una mejor digestión y sedimentación de lodos, a su vez evita que una gran cantidad de natas y partículas de grasa, lleguen pasar a los filtros. d. Filtro anaeróbico de flujo ascendente (FAFA) . Este tipo de filtros son conocido como reactores de tercera generación. La eficiencia esperada en este tipo de reactores es de al menos un 95 %. Siendo la entrada al filtro de 5505.5 ppm, la salida esperada será de 275.275 ppm.. A la salida del filtro se habrá logrado remover un 97.725 % de la carga contaminante desde la demanda bioquímica de oxigeno. Toda esta agua clarificada tendrá como disposición final el suelo, en muchos casos. Es decir se aprovechara la capacidad absorbente y de filtración del terreno, a este se hará llegar a través de un drenaje de piedra. En otros casa se usará cuerpos moviles de agua. La eficiencia mínima exigida por las autoridades de Salud, para cualquier método que se use es de un 85.00 %. La DBO máxima permitida si el residuo se envía a un cuerpo de agua, tal como un río, un lago etc., es de 100 ppm. Si el residuo se arroja a un sistema de alcantarillado el máximo permitido es de 400 ppm. Funcionamiento del FAFA: en este tipo de reactor el agua procedente del digestor, ingresa al mismo por la parte inferior, atraviesa un fondo falso perforado y de aquí empieza a subir por una cama de piedra 15
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hasta llegar a la superficie superior del liquido en el reactor. En los primeros 40.00 cm de la cama de piedra desde abajo se forma un colonia bacteriana muy rica, la cual se alimenta de la materia orgánica presente en el agua residual. Una vez puesto en funcionamiento un FAFA requiere cerca de un mes para alcanzar su grado óptimo de eficiencia, tiempo requerido para que se forme la población bacteriana. Entre las mayores ventajas de este sistema se encuentran; su capacidad para soportar cambios fuertes en de carga contaminante; puede dejar de operarse y luego continuar haciéndolo en otro momento; se regula la acidez si necesidad de agregar compuestos químicos; puede trabajar largos periodos de tiempo sin necesidad de estar limpiándolos; la limpieza del filtro se hace mediante el sistema de retrolavado. El sistema de retrolavado consiste en hacer pasar un volumen de agua de un metro de altura sobre el nivel superior del filtro. La dirección del flujo es hacia abajo. Esto normalmente desobstruye el filtro. El liquido resultante del retrolavado se envía a un lecho de secado de lodos. e. Lecho de secado de lodo
Para la disposición de las aguas de retrolavado del filtro y limpieza de los digestores, se construirá un lecho de secado de lodos a base de arena. f.
Laguna de Aireación
Se aplicará esta laguna para airear el efluente proveniente del filtro anaerobio, antes de enviarlos a un cuerpo de agua. Si se envía a un drenaje la laguna no se requiere, siempre y cuando la calidad del agua tratada cumpla los requisi tos que indique la ley. g. Disposición f inal de los residuos tratados. La disposición final del residuo, se dispondrá de dos posibles maneras: en la primera se envia a un cuerpo natural de agua que fluya, siempre y cuando el efluente cumpla con los requisitos técnicos y legales vigentes. Cuando no haya posibilidad de accesar un cuerpo de agua cercano al sitio donde se encuentre la fábrica de queso, se dispondrá de la capacidad de absorción del suelo, mediante el uso de drenajes. La longitud de dichos drenajes dependerá de las características de dichos suelos, las cuales se determinarán en sitio. Será en todo caso indispensable hacer las pruebas de infiltración. Se construirán dos líneas independientes de drenajes, con el objetivo de permitir al suelo recuperarse periódicamente. En general dichos drenajes se usaran de un mes a un año alternadamente. En la figura No. 1, se muestra un esquema del sistema propuesto.
6. Algunos Requisitos Normativos
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Cuando se habla de tratar residuos líquidos, no se trata de volver el agua de calidad potable, sino de acondicionarla de tal forma que no produzca daño al ambiente humano y a naturaleza, o bien que los efectos sean lo menos negativo posible. A raíz de lo anterior el Estado dicta los decretos, reglamentos y leyes, que indican como cumplir dichas condiciones. En cuanto a los parámetros mínimos que se deben conocer de los vertidos, se indican en el decreto No. 26042-S-MINAE, del 19/06/2000 , en su capitulo II, articulo 15. Estos parámetros son: Demanda bioquímica de oxígeno DBO 5,20. Demanda química de oxígeno DQO, Potencial de hidrgeno pH, Grasas y aceites GA, Sólidos sedimentables SSed, Sólidos suspendidos SST, Temperatura T, En dicho decreto, en su apendice 1, tabla No. 7, se indica la magnitud máxima permisible de algunos contaminantes. DBO5,20 DQO SST Grasa y Aceites
250 miligramos por litro 750 miligramos por litro 100 miligramos por litro 0 miligramos por litro
En la tabla No. 6, se indica para Potencial de Hidrogeno Temperatura
5a9 15 C =< T =< 40 C
En cuanto a la frecuencia mínima de muestreo y análisis se establece en la tabla No. 3, del decreto que para caudales menores de 10.00 metros cúbicos por día, se deben hacer pruebas mensuales para, pH, SSed, Temperatura, y Caudal.
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7. Conclusion De lo expuesto en las páginas anteriores se desprende al menos lo siguiente: El ente generador de los residuos es responsable de lo que suceda con ellos. Por tanto el que ensucie debe asumir los costos de la limpieza. Conocer como, en que cantidad, donde y cuando se produce un residuo, y cuales los efectos negativos del mismo, nos permite desarrollar estrategias para evitar daños y hacer sustentables ambientalmente en el tiempo y el espacio los proyectos productivos. El costo de limpiar y manejar residuos se debe internalizar en el costo final de la producción. Los sistemas de tratamiento elegidos para las pequeñas agroindustrias deberán ser lo más sencillo posibles sin sacrificar por ello su nivel de eficiencia. Tampoco deberán depender para su funcionamiento de suministros extranjeros, ya que nada garantiza que vayan estar disponibles a largo y mediano plazo.
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