ELIMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES DE EFLUENTES INDUSTRIALES MEDIANTE ELECTROFLOTACIÓN

5/11/2018 ELIMINACI N DE GRASAS Y ACEITES DE EFLUENTES INDUSTRIALES MEDIANTE ELECTROFLOTACI N - ...

http://slidepdf.com/reader/full/eliminacion-de-grasas-y-aceites-de-efluentes-industriales-mediante-e

ELECTROQUÍMICA MEDIOAMBIENTAL

ELIMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES DE EFLUENTES INDUSTRIALESMEDIANTE ELECTROFLOTACIÓN

1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA INDUSTRIA LÁCTEA La industria alimentaria en sus procesos debe utilizar gran cantidad de agua de buena

calidad requerida en los procesos de lavado, limpieza y desinfección; actividades que hacende esta industria una de las de mayor generación de aguas residuales con altas cargas decontaminantes orgánicos.

Las aguas residuales de la industria láctea se caracterizan por poseer una gran cantidadde materia orgánica, además de sólidos en suspensión y valores de pH que se salen de losrangos admisibles. La electrocoagulación se presenta como alternativa de tratamiento paraestas aguas residuales, considerando que ofrece varias ventajas respecto a las tecnologíastradicionales.

1.1. Aguas residuales de la industria láctea

Las aguas residuales son la emisión de mayor contaminación procedente de la industrialáctea; se componen principalmente de sustancias orgánicas resultantes de latransformación de las materias primas y de los productos químicos que son empleados enlos tratamientos higiénicos y sanitarios.

Contenido de materia orgánica proveniente de la leche

Esta industria, además de incluir reprocesamiento completo del suero, grasa y lechedescremada en subproductos, incluye recirculación de las aguas de enfriamiento. Según lasestadísticas estas pérdidas pueden llegar a un 20% de la producción total (Tabla 1). Porconsiguiente, minimizar la generación de corrientes contaminantes no apunta solamente alcumplimiento de la normativa ambiental, sino también a la reducción de costes.

La materia orgánica que se encuentra en las aguas residuales está fundamentalmenteconstituida por componentes de la leche. Entre estas sustancias encontramos principalmentegrasas, proteínas, aminoácidos y lactosa. Estas sustancias tendrán efectos ambientales en

diferentes formas, dependiendo de su biodegradabilidad y su solubilidad.

Medidas para disminuir la cantidad y la carga de las aguas residuales

La DQO depende de la composición, sobre todo de su cantidad de grasa, por lo quesiempre resulta económicamente favorable separar las grasas utilizando trampas de grasa, ysi éstas aparecen junto con tensoactivos en forma emulsionada, se separan por medio deflotación (separación de sustancias que sobrenadan con ayuda de finas burbujas de aire).



Las metas internas de los establecimientos de producción de alimentos sonprincipalmente la neutralización, la regulación de temperatura y la separación de grasas delas aguas residuales.

Justamente, frente a la escasez del recurso hídrico, la industria alimentaria se ve en la

necesidad de reciclar y reusar el agua. Para ello se enfrenta al reto de seleccionartecnologías que le permitan tratar sus aguas residuales de forma económica y eficaz.

TABLA 1. Pérdidas de producto generadas en industrias lácteas.

1.2. Materiales y métodos

Se presenta un método de análisis de pH, DQO, conductividad eléctrica, grasas yaceites de las aguas residuales de una empresa láctea de Colombia. Se toman muestras deltanque de homogeneización; este último toma las aguas del tanque de descarga de las aguasresiduales y las mezcla.

FIGURA 1. Montaje del sistema para electrocoagulación.



La experimentación se lleva a cabo en un sistema para electrólisis. Este sistema (Fig. 1)opera como reactor discontinuo a escala prototipo, con capacidad para tratar dos litros deaguas residuales. Consta de una celda electrolítica de dos litros en la que están sumergidoslos electrodos; estos electrodos son placas rectangulares metálicas de hierro y aluminio,dispuestas en paralelo y conectadas a una fuente de voltaje de corriente continua que

proporciona la corriente eléctrica requerida para la electrocoagulación. La fuente de voltajeposee controles de corriente y voltaje regulables e independientes.

La celda reposa sobre una placa de agitación magnética con la finalidad deproporcionar agitación al agua residual en proceso. Como instrumentos complementariosestán el termómetro, para hacer un seguimiento a la temperatura durante el proceso, y elcronómetro.

Se realizó una prueba de tamizado consistente en la observación del comportamientode diferentes variables fisicoquímicas en el medio acuoso, recolectando información a

priori que permitiera determinar los valores de corriente eléctrica, distancia entreelectrodos, tiempo de exposición al tratamiento y pH que llevan a tratamientos deelectrocoagulación más eficaces, para ser tenidos en cuenta en el diseño experimental.

Las variables que se consideran como factores para el diseño experimental fueron:densidad de corriente eléctrica (J), pH inicial del agua residual y tiempo de tratamiento(min), manteniendo como electrodo de sacrificio al hierro (ánodo) y como cátodo elaluminio.

TABLA 2. Factores y niveles en el diseño experimental.

El diseño experimental utilizado en la investigación es un diseño factorial de tresfactores (pH, densidad de corriente y tiempo), completamente al azar. Los niveles para cadauno de estos factores se consignan en la Tabla 2. Para cada uno de los experimentos serealizaron cuatro repeticiones. Las variables de respuesta fueron el porcentaje de remoción

de DQO y el de grasas y aceites. La DQO fue corregida por las interferencias de hierro.

El modelo estadístico utilizado para el análisis de la información es:

donde,



: es el porcentaje medio de remoción de DQO del modelo.

: es el efecto del i-ésimo nivel del factor pH; i = 5, 7 y 8.

: es el efecto del j-ésimo nivel del factor densidad de corriente; j = 32.43 y 43.23.

: es el efecto del k-ésimo nivel del factor tiempo; k = 5, 10 y 15.

: es el efecto de interacción entre los niveles i y j de los factores pH y densidad

de corriente

: es el efecto de interacción entre los niveles i y k de los factores pH y tiempo

: es el efecto de interacción entre los niveles j y k de los factores densidad de

corriente y tiempo

: es el efecto de interacción entre los niveles i, j y k de los factores pH,

densidad de corriente y tiempo

: es la l-ésima observación del porcentaje de remoción de DQO observado en los

niveles i, j y k de los factores pH, densidad de corriente y tiempo.

: es el l-ésimo término de error aleatorio.

2. GLOSARIO

Aguas Residuales.- Aguas resultantes de la utilización en las actividades humanas,domésticas e industriales, que se vierten como efluentes.

Efluente.- Es el desecho líquido de desagüe y/o de procesos industriales.



3. BIBLIOGRAFÍA

[1] Arango Ruíz, A. y Garcés Giraldo, L. F. Tratamiento de aguas residuales de la industrialáctea por electrocoagulación. En: Revista Ingeniería Química, 458, pp. 180 – 186 (2008).

[2] Coronel Ramírez, J. J. y Graefling Alva, W. Evaluación y manejo ambiental de unaplanta recicladora de plomo. Tesis UNMSM.

[3] Gil Pavas, E. y López G., L. F. Optimización de la eliminación de colorantes y cargaorgánica de aguas residuales. Mediante electrocoagulación. En: Revista IngenieríaQuímica, 474, pp. 118 – 128 (2009).

[4] Mercado Martínez, I. D., Reyes Ávila, D. y Morante García, G. Electrocoagulación delixiviados generados en un relleno sanitario. En: Revista Ingeniería Química, 445, pp. 128 – 133 (2007).

ELIMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES DE EFLUENTES INDUSTRIALES MEDIANTE ELECTROFLOTACIÓN

Documents

Transcript of ELIMINACIÓN DE GRASAS Y ACEITES DE EFLUENTES INDUSTRIALES MEDIANTE ELECTROFLOTACIÓN