Control de Aguas de Uso Industrial

Industrias contaminantes

Construcción

Textil

Curtiembre

Electricidad

Petrolera

Papelera

Pesquera

Láctea

Metalúrgica

Termoeléctricas

Hidroeléctricas

Centrales nucleares

Industrias contaminantes

Construcción

• Es responsable de consumir el 50% de los recursos naturales, el 40% de la energía y generar el 50% del total de los residuos.

• La deforestación: Los constructores deforestan montañas para extraer el hierro y hacer varillas, nos acabamos cerros para obtener silice, hierro y oxido de aluminio para producir cemento y cal. La tierra la tomamos para hacer tabiques y deforestamos bosques completos para hacer cimbra, casas o muebles.

• Consumo de Energía: La cantidad de energía que se requiere para calentar hornos industriales que alcanzan los 1700°c para producir cemento, acero, cal, tabiques, vidrio, aluminio, etc.

• Emisión de contaminantes: Durante el proceso de extracción de minerales hay un gran desprendimiento de gases contaminantes. Ej. para producir cemento, en 5 segundos el proceso libera el 95% del CO2 presente en el polvo para separar la cal que es el constituyente más importante del cemento.

Industrias contaminantes

Textil

• Los principales componentes del agua residual son las impurezas naturales que se encuentran en las fibras naturales y los compuestos químicos agregados durante los procesos empleados para el tratamiento de fibra, hebras o tejidos.

• Los tipos de substancias que predominan en las aguas residuales tóxicas de la industria textil son: Cobre, Azufre, Cromo, Zinc, Aluminio, manganeso.. Surfactantes (reductores de tensión superficial en líquidos), detergentes (jabones), emulsificadores (mezclado de sustancias que naturalmente no se mezclarían, aciete-agua) y dispersantes (separan partículas finas – mantiene en suspensión) . Se usan en el procesamiento húmedo de textiles. Solventes clorados (desengrasantes, fosfatos ). Aceites y grasa. Fenoles. Acido fórmico, ácido acético, hidróxido de sodio, Naftol, etc.

Industrias contaminantes

Curtiembre

• Antimonio, Arsénico, Bario, Cadmio, Cromo total, Cromo (VI), Cobalto, Cobre, Hierro, Manganeso, Mercurio, Níquel, Plomo, Selenio, Talio, Estaño, Vanadio, Zinc.

• Diclorometano, 1,2 – Dicloroetano, Tricloroetileno, 1,2-Diclorobenceno. • Semi volátile:

Nonilfenol, 4-cloro-3- metilfenol, 4-cloro-3,5- dimetilfenol, 4- metilfenol, Fenol, 2,6-bis(1,1-dimetiletil)-4-metil, Fenol, 4,4'-metilenbis- (Bisfenol F), 4,4’- sulfonilbisfenol, 2- butoxietanol fosfato, 2-(2- butoxietoxi) etanol, Quinolina, Isoquinolina, ésteres de Ftalato, o- hidroxidifenilo, Benzotiazol, 2-metilmercapto benzotiazol, 1,2,4-trimetilbenceno, 2-etil-1-hexano, 1,1'-[oxibis(2,1- etanodiilo)]bis butano, Alquil bencenos, Hidrocarburos lineales.

Industrias contaminantes

Electricidad

Termoeléctricas

Hidroeléctricas

Centrales nucleares

• Carbón, nitratos, sulfatos, y • Metales: plomo, cobre,

hierro, cinc y níquel.

Poca contaminación

• Isótopos naturales: Uranio 235, Polonio 210, Potasio 40, Berilio 7.

• Isótopos artificiales: Plutonio 239, Curio 244, Amerisio241, Cobalto 60.

Contaminación radiactiva La contaminación radiactiva se produce por diseminación de material radiactivo en el ambiente. Los contaminantes más perjudiciales son: • El uranio enriquecido se origina en instalaciones médicas y de investigación, en reactores

nucleares, en la munición blindada, en submarinos y en satélites artificiales. La exposición a este tóxico provoca enfermedades en el riñón, en el cerebro o en el hígado.

• El plutonio es una sustancia muy tóxica para el hombre y el ambiente porque permanece contaminándolo decenas de miles de años.

Existen otros contaminantes radiactivos como el: • Estroncio 90 que se acumula en los huesos un mínimo de 30 años, y el • Cesio que se deposita en los músculos provocando todo tipo de cánceres. La exposición a estos contaminantes trae graves consecuencias: • Altas dosis de radiactividad puede provocar la muerte. • Pequeñas dosis pero de forma reiterada puede acarrear caída del pelo, leucemia, cánceres y

defectos degenerativos.

SIMBOLO COLOR DENOMINACION

Verde Zona controlada. Fuente encapsulada, riesgo de irradiación externa .

Verde Zona controlada. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación

Verde Zona controlada. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación e irradiación externa.

Amarillo

Zona de permanencia limitada. Fuente encapsulada, riesgo por irradiación externa. Se requiere autorización y medidas de protección completas (dosímetros) obligatorias. Tiempo máximo de estancia no superior a 30 minutos.

Amarillo

Zona de permanencia limitada. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación. Se requiere autorización y medidas de protección completas (dosímetros) obligatorias. Tiempo máximo de estancia no superior a 30 minutos.

Amarillo

Zona de permanencia limitada. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación e irradiación externa. Se requiere autorización y medidas de protección completas (dosímetros) obligatorias. Tiempo máximo de estancia no superior a 30 minutos.

SIMBOLO COLOR DENOMINACION

Naranja

Zona de permanencia reglamentada. Entorno radiactivo peligroso, se aplican los mismos códigos que anteriormente para fuente libre o encapsulada. Es obligatorio el uso de dosímetros y trajes. El tiempo de exposición máximo es de 15 minutos por persona por vida.

Rojo

Zona de acceso prohibido. Zona de alta radiación. Fuente encapsulada, riesgo por irradiación externa . Tiempo máximo de exposición con traje completo NBQ de 5 minutos en caso de emergencia; en otro caso, prohibido. Retiro del servicio tras la exposición de obligado cumplimiento.

Rojo

Zona de acceso prohibido. Zona de alta radiación en entorno. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación. Tiempo máximo de exposición con traje completo de 5 minutos en caso de emergencia; en cualquier otro caso, prohibido. Retiro del servicio tras la exposición de obligado cumplimiento.

Rojo

Zona de acceso prohibido. Zona de alta radiación. Fuente No encapsulada, riesgo de contaminación e irradiación. Tiempo máximo de exposición con traje completo de 5 minutos en caso de emergencia; en cualquier otro caso, prohibido. Retiro del servicio tras exposición de obligado cumplimiento.

La actividad de una sustancia radiactiva se determina por el valor del número de

transformaciones o desintegraciones que sufre por unidad de tiempo. La unidad establecida en el

Sistema Internacional es el Becquerelio (Bq). 1 Bq = 1 transformación por segundo.

Otra unidad, más antigua pero por motivos prácticos muchas veces más usada, ya que el Bq es

una cantidad demasiado pequeña, es el Curio (Ci), definida inicialmente como la actividad de un

gramo de Radio, hoy se define como exactamente 3,7x1010 desintegraciones por s, es decir, 1 Ci

= 3,7x1010 Bq

Zona Dosis

Zona gris o azul de 0,0025 a 0,0075 mSv/h

Zona verde de 0,0075 a 0,025 mSv/h

Zona amarilla de 0,025 a 1 mSv/h

Zona naranja de 1 a 100 mSv/h

Zona roja > 100 mSv/h

Industrias contaminantes

Petrolera

Derrames de petróleo: Gasolina Turbocombustible. Gasolina de aviación Diesel. Queroseno. Cocinol. Gas propano o GLP. Bencina industrial. Combustóleo o Fuel Oil. Disolventes alifáticos. Asfaltos. Bases lubricantes. Ceras parafínicas. Polietileno. Alquitrán aromático (Arotar). Ácido nafténico. Benceno Ciclohexano. Tolueno Xilenos. Mezclados Ortoxileno. Alquilbenceno.

Industrias contaminantes

Papelera

El proceso de fabricación del papel tiene un bajo impacto ambiental, mientras no se lo blanquee. El blanqueado requiere del empleo de peróxido de hidrógeno, o dióxido de cloro, dos sustancias altamente contaminantes

Industrias contaminantes

Pesquera

Industrias Contaminantes

Láctea

Los efluentes que más contaminación son los sueros, los cuales contienen gran cantidad de lactosa y las proteínas del suero lácteo. La DBO del suero varía entre 30,000 a 50,000 mg/l, además de la cantidad de ácido láctico presente en él. Es aconsejable que estos sueros no sean vertidos al cauce, pues provocarían incremento de la DBO. • Puede ser aprovechado para alimentación del ganado. • Para obtener lacto suero, proteínas del suero lácteo y lactosa en polvo. El proceso de salado también provoca la emisión de efluentes líquidos con gran cantidad de sales. Contaminación por limpieza de equipos:

• Empuje de los restos de leche y productos lácteos con agua. Todo este efluente va al sumidero. • Lavado con sosa diluida (2-3% aproximadamente) a unos 80 °C. • Lavado con ácido, normalmente acido nítrico al 1-2%, a 60 °C. • En ocasiones también se emplean detergentes y desinfectantes para determinados circuitos (ácido

peracético, agua oxigenada, sales de amonio).

Tratamiento de aguas residuales de la industria láctea: • El pretratamiento consiste en separar sólidos gruesos que pueden provocar taponamiento; • El tratamiento primario separa las partículas en suspensión que no son retenidas por el

pretratamiento; • En el tratamiento secundario o biológico se utilizan microorganismos que eliminan materia orgánica

disuelta; • En el tratamiento terciario se adicionan compuestos químicos para su desinfección.

Otras alternativas de tratamiento • Generación de suero para alimentos de animales y derivados como lactosa, caseínas, caseinatos y

concentrados proteicos, suero en polvo – en total se puede aprovechar el 99 % ) y sólo el 1% es tratado como efluente.

• En el Perú se aprovecha sólo cerca del 10%. Las alternativas de aprovechamiento del lactosuero pueden ser: - Procesos fermentativos.

El lactosuero puede ser utilizado como medio de cultivo para la producción de biomasa (proteína unicelular como la levadura para panificación), metabolitos (lípidos, pigmentos, alcoholes, ácidos orgánicos, biopolímeros) y enzimas.

- Elaboración de bebidas con valor nutritivo similar al de la leche. Estas bebidas tienen un gran potencial para utilizarse en programas gubernamentales dirigidos a la población de escasos recursos.

- Producción de bio abonos. Estos abonos además de nutrir eficientemente los cultivos, restauran la flora microbiana del suelo. El ácido láctico presente ayuda a eliminar bacterias patógenas.

- Tecnología de empaques. El lactosuero se usa para producir por vía fermentativa un ingrediente antimicrobiano utilizado en la elaboración de empaques de comestibles. De esta forma se obtienen películas biodegradables con actividad antibacteriana que aumenta la caducidad y conservación de los alimentos.

Industrias contaminantes

Metalúrgica

Metalurgia del cobre: Hierro, Cromo, Zinc, Cobre, Ácido sulfúrico, aceite. (Recuperación de residuos)

Producción de materiales férricos, no férricos, industrias auxiliares (automóvil, talleres mecánicos),

metales preciosos, etc.

• Considera procesos que emiten residuos de grasas, detergentes, metales, ácidos y sustancias

básicas. Los vertidos son poco biodegradables y altamente tóxicos.

• Se consideran nueve grupos de industrias:

INDUSTRIAS SIDERÚRGICAS – tratamiento del Fe (Sulfato de amonio, Bensol, Carbonato

de sodio, Fenol, Cianuro, DBO, Amoniaco).

METALÚRGICAS DEL Fe, Cu, Au y Al, (tratamiento de metales y sus aleaciones)

ACABADO DE SUPERFICIES,

TALLERES MECÁNICOS,

INDUSTRIAS DEL AUTOMÓVIL

SECTOR DE LA JOYERÍA.

Metalurgia del hierro: Arena, Aluminio, azufre, soda.

Metalurgia del oro: Mercurio, Cianuro.

Metalurgia del aluminio: Soda, Acido sulfúrico, Acido nítrico, Acido clorhídrico, Níquel, Aluminio, Hipoclorito, Boro, Cianuro, Zinc, Plomo, Flúor, Antimonio, Cromo.

Industrias contaminantes

Metalúrgica

ACABADO DE SUPERFICIES

Talleres mecánicos: Hierro, Aluminio, Cobre, aceites, detergentes, desengrasantes, Cloro, Nitrógeno, Fósforo, Cromo, Níquel, Metales pesados (osmosis inversa, flotación, etc.)

TALLERES MECANICOS

Industrias contaminantes

Metalúrgica

Industria automotriz: Segundo lugar en contaminación (de 10 a más de 500 m3 de residuos/día) Grasa, detergentes, cianuro, fosfatos, soda, boro, trietanolamina, ácidos clorhídrico, sulfúrico, fosfórico y fluorhídrico, cromo, cianuro, nitrobencenosulfonatos, níquel, zinc, cobre. Tratamiento de residuos: - ACEITES Y GRASAS: Ultrafiltración, destilación y reutilización. - METALES Y SÓLIDOS: Neutralización y precipitación con reactivos químicos. - CIANUROS: Tratamiento con cloro o hipocloritos. - TRATAMIENTO DE LODOS: Sedimentación y espesamiento (filtración, centrifugación).

JOYERIA Y PLATERIA Los contaminantes son generados en los procesos de elaboración de joyas utilizando metales nobles como el oro, plata y platino. Los vertidos pueden contener ácidos (HCl, HNO3, H2SO4) con pH menores de 1.5, cianuro y detergentes (más de 30 mg/l).

Componentes Contenido (mg/l)

Platería Oro

pH < 3.5 < 1.5

DQO 1,500 1,000

Detergentes 250 100

Aceites y grasa 250 80

Cianuros 10 25

INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

JOYERIA Y PLATERIA

Tecnología de depuración de vertidos Los vertidos deben ser depurados de contaminantes antes de ser introducidos de nuevo en el río, para restablecer las condiciones originales del agua. El tratamiento de un vertido se clasifica en: • pretratamiento, suelen ser tratamientos físicos • primarios, son tratamientos físico-químicos • secundarios, son tratamientos biológicos • terciarios, son tratamientos variados según las características del vertido.

Elementos del Pretratamiento

Su función

Aliviadero Ajustar el caudal de entrada

Desbaste por rejas

y tamices Eliminar sólidos de cierto tamaño

Medidor de

caudal Controlar el caudal de entrada

Desarenadores Eliminar arenas

Tamizado Retener materias que flotan

Predecantación Primera separación de arenas y barros

Desengrasadores Eliminar grasas (sólidos flotantes más ligeros)

Pretratamiento

Método Su función es

Sedimentación (decantador primario) Eliminar sólidos en suspensión por diferencia de densidad.

Flotación con aire Eliminar sólidos en suspensión con una densidad próxima a la del agua, grasas y aceites.

Coagulación Desestabilizar las partículas coloidales a través de la neutralización de sus cargas eléctricas con un coagulante.

Floculación Agrupar las partículas descargadas con ayuda de floculantes.

Neutralización Neutralizar el agua antes de su vertido o tratamiento siguiente.

Tratamiento primario Tiene por objeto eliminar del agua la materia en suspensión y las partículas coloidales

Los métodos más utilizados son:

Tratamiento secundario Consisten en utilizar ciertos grupos o familias de microorganismos para eliminar la contaminación

orgánica del agua, se llaman también tratamientos biológicos.

Es un tratamiento adecuado para industrias con una gran carga de materia orgánica en el vertido,

como son las papeleras. En función de las características de las aguas se pueden emplear:

• Tratamientos aerobios (con oxigeno), o

• Tratamientos anaerobios (en ausencia de oxígeno).

Pueden ser:

• Mediante cultivos en suspensión cuando se encuentran libremente difundidos en la masa del

líquido, o

• Cultivos fijos, cuando forman una película sobre un soporte previamente fijado.

Tratamiento de lodos

En los procesos de tratamiento de aguas los contaminantes separados en el proceso de

depuración se concentran en forma de lodos. Este residuo tendrá una características diferentes

según las características del agua tratada.

Los pasos para tratar los lodos son:

• Deshidratarlos para disminuir su volumen, a partir de ahí se pueden seguir diferentes

tratamientos:

• Recuperación de reactivos químicos presentes para su reutilización.

• Generación de biogás y aprovechamiento del poder calorífico para generación de calor y de

energía eléctrica.

• Utilización como abono orgánico.

• Depósito en un vertedero autorizado.

Método Sistemas Contaminantes

Adsorción

Gel de sílice Alúmina Resinas orgánicas Carbón activo

Fenoles, hidrocarburos aromáticos, derivados clorados

Cambio iónico Resinas orgánicas de diferentes composiciones

Isótopos radiactivos Hg, eliminación y recuperación de cromatos y cianuros, eliminación y recuperación de antibióticos, recuperación de oro

Separación por membranas: Ultrafiltración Ósmosis inversa Electrodiálisis

Polímeros y copolímeros de síntesis

Membranas de acetato de celulosa y de poliamidas aromáticas Membranas de diálisis selectiva

Lavado de cabinas de pinturas, aceites, recuperación de compuestos Recuperación de metales, recuperación de nitrato amónico Desmineralización

Tratamientos terciarios Son los más específicos y los más interesantes desde el punto de vida industrial. Además son los

que más avances han tenido con las nuevas tecnologías. Son muy variados y se adaptan a las

características del agua contaminada de cada industria. Un ejemplo de ellos se muestra a

continuación:

Contaminación de las Aguas Superficiales en el Perú y sus Consecuencias.mp4