Nuevas tecnologías en el uso sostenible del agua. Tecnología MBR en aguas

residuales del sector alimentario

Estella, 04 de junio 2009

• Acciones de sostenibilidad para el uso del agua:

• Uso racional de los recursos.

• Minimización en origen.

• Reutilización.

Introducción

Posicionamiento claro como estrategia de

sostenibilidad del agua

REUTILIZACIÓN

R.D. 1620/2007 sobre el

régimen jurídico de la

reutilización de las aguas

depuradas

Necesidad de obtener aguas regeneradas

de calidad

Viabilidad técnico-económicay medio ambiental de los

tratamientos de regeneración

• Tratamientos físicos• Filtros de arena.• Filtros de carbón activo.• Ultrafiltración/Ósmosis inversa

• Tratamientos químicos:• Coagulación-floculación.• Precipitación.

• Tratamientos biológicos:• Tanques de desnitrificación.

• Tratamientos de desinfección:• Cloro.• Ozono.• Radiación ultravioleta.

Tratamientos de regeneración

• Proyecto “Tecnología MBR en aguas residuales del sector agroalimentario: Estudio integral de depuración y evaluación de la aplicabilidad en efluentes generados”

• El proyecto fue financiado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (PROFIT), del Plan Nacional de Investigación Científica, desarrollo e Innovación Tecnológica (2006-2008).

• Desarrollado en cooperación entre:• CNTA-Laboratorio del Ebro.• Agua, energía y Medio ambiente (AEMA).

Tecnología MBR

• Aplicación de tecnología MBR (Bio-reactor de membrana) en empresas de diferentes sectores alimentarios.

• Se trata de una tecnología novedosa basada en la modalidad de sistema de Fangos Activo tradicional.

• Principal diferencia entre sistema tradicional y MBR:

Innovación y desarrollo del proyecto

Reactor biológico + Decantador secundario + UF/MF = MBR

Objetivos

• Estudio del funcionamiento y la eficacia de la tecnología aplicada a diversos vertidos alimentarios (zumos, conservas vegetales, destilería, maltería, matadero de aves, IV gama y cárnico).

• Estudio de la calidad físico-química y microbiológica del efluente final obtenido con el fin de buscar un aprovechamiento directo del mismo.

Metodología• Planta piloto semi-industrial compuesta por:

- Balsa de homogeneización- DAF (matadero, chocolates y cárnico)- Reactor biológico:

TRH medio: 3 días CM media: 0,05 - 0,10

- Ultra filtración: Ø de membrana: 0,05 µm. Contra lavado: 21 seg. Cada 180 seg. Caudal: 15 litros/hora

- Lámpara ultravioleta de baja producción (27W).

BALSA HOMOGENEIZACION DAF

REACTOR BIOLOGICO

ULTRAFILTRACION

PURGA DE FANGOAGUA SALIDA

AGUA ENTRADA

RECIRCULACION RECHAZO

Esquema de la planta piloto

1. Evaluación de la eficacia del sistema MBR mediante rendimientos de eliminación de parámetros como DQO, DBO5, SST, Pt o Nt.

2. Evaluación de la calidad del vertido obtenido respecto al Real Decreto 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.

3. Evaluación de la calidad del vertido obtenido respecto al Real Decreto 1620/2007 por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas.

Resultados y discusión

pH DQO (mg O2/L) DBO5 (mg O2/L) Cloruros (mg/L)

E S E S R (%) E S R (%) S

ZUMOS 7,62 8,23 932 71 92,4 182 < 4,0 98,4 219

CONSERVAS VEGETALES 6,08 8,41 8855 252 97,2 3.268 18 99,4 525

DESTILERIAS 6,93 8,80 8669 148 98,3 3.477 10 99,7 22,3

MALTERIAS 7,53 8,24 2.290 90 96,1 1.018 4,1 99,6 810

MATADERO DE AVES 6,49 7,95 5.250 40 99,2 3.155 < 4,0 99,9 363

CHOCOLATE-TURRONES 6,29 8,62 8.881 177 98,0 4.432 11 99,8 280

IV GAMA 7,45 8,30 476 < 30 95,5 247 < 4,0 99,4 353

CARNICO 7,10 8,20 611 < 30 95,1 282 < 4,0 99,1 560

REGLAMENTO del Dominio Publico Hidráulico (Tabla III)

- 5,5-9,5 - 160 - - 40 - 2000

1. Eficacia del sistema MBR

n = 10

E: entrada S: salida R: rendimiento

Sólidos en suspensión totales (mg/L)

Nitrógeno total (mg/L)N-

nítricoFósforo total

E S R (%) E S R (%) S E S R (%)

ZUMOS 48 < 2,5 94,8 15,5 5,52 64,4 3,13 3,24 < 2,50 100

CONSERVAS VEGETALES

1361 < 2,5 99,8 44,5 25,8 42,0 <1,13 30,5 6,53 78,6

DESTILERIAS 569 < 2,5 99,8 101 55,0 45,5 5,88 14,3 < 2,50 98,4

MALTERIAS 346 < 2,5 99,4 40,0 13,8 65,5 9,5 12,0 < 2,50 83,0

MATADERO DE AVES 1.736 < 2,5 99,9 127 15,7 87,6 14,9 27,3 8,55 68,7

CHOCOLATE-TURRONES

1.096 < 2,5 99,9 75,5 26,8 65,5 <1,13 8,74 < 2,50 98,3

IV GAMA 158 < 2,5 99,4 32,3 13,2 59,1 11,5 8,39 3,38 59,7

CARNICO 174 <2,5 99,7 56,1 28,2 49,7 25,6 6,95 < 2,50 98,9

REGLAMENTO del Dominio Publico Hidráulico (Tabla III)

- 80 - - - - 10 - 10 -

1. Eficacia del sistema MBR

n = 10

E: entrada S: salida R: rendimiento

2. Evaluación respecto al R.D. 140/2003

No cumple A criterio de la Autoridad Sanitaria Cumple

ZU

MO

S

CO

NS

ER

VA

SV

EG

ET

AL

ES

DE

ST

ILE

RIA

MA

LT

ER

IA

MA

TA

DE

RO

CH

OC

OL

AT

E

IV G

AM

A

CA

RN

ICO

S

1 USOS URBANOS            

Calidad 1.1 Residencial NO NO NO SI NO NO SI SI

Calidad 1.2 Servicios Urbanos SI SI SI SI SI SI SI SI

2 USOS AGRÍCOLAS

Calidad 2.1 Riego de cultivos en contacto con partes comestibles SI SI SI SI SI SI SI SI

Calidad 2.2 Riego de cultivos no consumidos en fresco, pastos, ... SI SI SI SI SI SI SI SI

Calidad 2.3 Riego de cultivos leñosos, flores ornamentales, ... SI SI SI SI SI SI SI SI

3 USO INDUSTRIAL

Calidad 3.1 Aguas de proceso y limpieza en industria no alimentaria SI SI SI SI SI SI SI SI

Calidad 3.1 c) Aguas proceso y limpieza industria alimentaria SI SI SI SI SI SI SI SI

Calidad 3.2 Torres de refrigeración y condensadores evaporativos NO NO NO SI NO NO SI SI

4 USOS RECREATIVOS

Calidad 4.1 Riego de campos de golf SI SI SI SI SI SI SI SI

Calidad 4.2 Estanques, masas de aguas ornamentales NO NO SI NO NO SI NO SI

5 USOS AMBIENTALES

Calidad 5.1 Recarga de acuíferos por precolación a través del terreno SI NO NO NO NO NO NO NO

Calidad 5.2 Recarga de acuíferos por inyección directa NO NO NO NO NO NO NO NO

Calidad 5.3 Riego de bosques, zonas verdes no publicas, silvicultura SI SI SI SI SI SI SI SI

3. R.D. 1620/2007

No cumple Cumple

• El sistema de tratamiento empleado ha resultado muy eficaz en la reducción de la contaminación orgánica de los sectores estudiados.

• La calidad del vertido obtenido no cumple con el R.D. 140/2003 por lo que debe calificarse como NO APTA para consumo humano.

• El tratamiento ultravioleta estudiado resulta insuficiente para asegurar una calidad microbiológica en todos los casos.

Conclusiones

Conclusiones

• El sistema resulta muy eficaz en reducción de turbidez pero no resulta eficaz en la reducción de color.

• La calidad del vertido obtenido permite su reutilización para diferentes usos (urbanos, agrícolas, industriales, recreativos y ambientales) según el R.D. 1620/2007. Sin embargo se deberá estudiar en cada caso concreto el punto de vista técnico-sanitario y económico.

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