Solución global a las aguas residuales de una central de biodiesel

Una de las principales compañías productoras de biodiésel a nivel internacional ha solicitado los servicios de J. Huesa Water Technology para la ejecución de la estación depuradora de aguas residuales de la central de producción. Las aguas residuales procedentes de la producción de biocombustibles como el biodiésel cuentan con una alta carga contaminante debido a la presencia, entre otros, de compuestos como la glicerina y el metanol, que hacen que este efluente sea potencialmente contaminante para el medio ambiente.

En este caso concreto, también hay una serie de corriente que requieren de un tratamiento básico antes de ser vertidos a la red y que proceden de las purgas de las calderas, de las torres de refrigeración, de la instalación de aire comprimido y del sistema de descalcificación del agua bruta de red.

En último lugar, el agua de lluvia recogida en la instalación por la red de aguas pluviales se almacenará en un tanque de tormentas para su tratamiento de forma separada.

Para la caracterización del vertido se han considerado los datos aportados por la propiedad y se han asumido las siguientes hipótesis para la caracterización del vertido para poder realizar el diseño de la Planta:

• DBO5: 60% del valor de la DQO
• Hay deficiencia de Nitrógeno y, por lo tanto, no es necesario la eliminación de Nitrógeno.
• Hay deficiencia de Fósforo y, por lo tanto, no es necesario la eliminación de Fósforo.

A continuación, se resumen los parámetros de diseño de la planta:

Pretratamiento

El vertido entra por el tamiz rotativo, equipo que tiene como función la filtración de las aguas residuales, de forma que las partículas quedan retenidas en la superficie de este y son conducidas hacia el rascador, que es el encargado de separarlas y depositarlas en una bandeja para su

posterior recogida y gestión.

El sistema está provisto de una balsa de homogeneización en la que se acumula el agua a tratar y con capacidad suficiente para almacenar los picos de producción que se produzcan. Está equipada con un sistema de inyección de O 2 que cumple una triple función:

• Asegurar la mezcla dentro del depósito.
• Evitar malos olores.
• Oxidar parte de la materia orgánica procedente del vertido.

Por otro lado, la balsa cuenta (en la lámina de agua) de un sistema para la recogida de las grasas que se van depositando en la superficie para su posterior bombeo y tratamiento de desengrase, mediante la inyección de burbujas de aire al flujo del agua residual por medio de una turbina sumergible de alta eficiencia capaz de generar un flujo de burbujas constantes y uniforme.

El agua tratada pasa a la arqueta de agua desengrasada en la cual mediante un sistema de impulsión se recircula al Depósito de Homogeneización; por su parte, las grasas separadas serán almacenadas en un depósito al que caerá por gravedad desde el Desengrasador para su posterior gestión.

Tratamiento físico–químico tipo DAF

En esta ocasión, nos hemos decantado por un sistema físico – químico por aire disuelto o DAF, que produce un agregado de menor densidad que el agua y por tanto asciende, siendo este recogido en la superficie.

El vertido comienza el tratamiento fisicoquímico entrando en las cámaras de Coagulación-Floculación donde se realiza en primer lugar el ajuste de pH y la coagulación, que desestabiliza la suspensión de partículas. Este equipo permite un mejor contacto entre el agua a tratar y los reactivos y, por tanto, un mejor funcionamiento de los procesos físicos y químicos. Una vez el agua ha sido acondicionada químicamente con la inyección de los químicos adecuados, para poder facilitar la separación de los sólidos, el vertido pasaría a la fase física del tratamiento con el sistema de flotación.

Tratamiento biológico

El objetivo principal del tratamiento biológico es la reducción de la materia orgánica disuelta mediante microorganismos vivos. En este caso se emplean fangos activos en condiciones aerobias. Se ha dispuesto una pareja de reactores biológicos pensados para trabajar en paralelo, de forma que se opere con uno o ambos en función del caudal y la carga de la corriente residual.

A la entrada tienen lugar una serie de dosificaciones químicas para acondicionar el vertido, concretamente: antiespumante para evitar la formación de espumas y nutrientes para el correcto funcionamiento de los microrganismos de los reactores.

Los reactores están equipados con unas turbinas para la agitación y la difusión de oxígeno puro, para el cual existe una instalación específica para la expansión del O₂ antes de ser introducido en el sistema. La monitorización de las condiciones de trabajo se realiza mediante analizadores automáticos de oxígeno disuelto en cada reactor, de esta forma se asegura la presencia de oxígeno para la metabolización aeróbica de las bacterias.

Sistema de clarificación

Teniendo en cuenta la tipología del vertido y la casuística de esta industria, el departamento técnico de J. Huesa se ha decantado por un sistema de clarificación tipo GEM, que es una de las tecnologías de flotación más avanzadas del mercado, aportando unos rendimientos muy buenos de eliminación de SS, grasas y aceites, turbidez y DQO y DBO5 no disuelta.

Este sistema tiene una serie de ventajas respecto a otras tecnologías de flotación tradicionales, que disminuye el uso de productos químicos y que el aire forme parte de los flóculos formados. Además, el sistema GEM satura el 100% de la corriente de aire disuelto y al dejar libre la corriente de agua en la cámara de descompresión, el aire se expande haciendo que los flóculos se expandan muy rápido, por lo que el tanque de flotación es menor del habitual, consiguiendo una mayor y más eficiente flotación de los contaminantes.

Por otra parte, el fango producido será más seco que con otras tecnologías de flotación debido a la expulsión de parte del agua contenida dentro del flóculo que se produce cuando las burbujas interiores empiezan a crecer. Este lodo podrá ser llevado a un tanque de almacenamiento con una válvula de purga para sacar el agua libre. La sequedad del fango a la salida del Sistema GEM estará en torno a un 7 – 8%, pudiendo alcanzar sequedades superiores al 15% en reposo. Esto permite una notable reducción de los costes tanto de manejo de lodos como operacionales.

Tratamiento de fangos

Los fangos producidos en los diferentes procesos de la planta (pretratamiento y clarificación del licor mezcla) tienen un contenido de humedad elevado por lo que se debe reducir su contenido de agua para minimizar el volumen total a gestionar.

En primer lugar, los fangos son almacenados en un Espesador que hace de acumulación para la etapa posterior. Dicho depósito cuenta con un agitador que evita espesamiento y aglomeraciones del fango en la parte inferior, las cuales provocarían atascos y zonas muertas en el depósito.

El fango acumulado es impulsado mediante una bomba de tornillo helicoidal (especialmente concebida para este tipo de aplicaciones con fluidos viscosos e incrustantes) hacia el espesador centrífugo a caudal constante.

Previamente a la entrada a este equipo, al fango se le dosifica un poli electrolito para favorecer la formación de agregados de partículas que sean más fácilmente separables. El agua clarificada de este equipo se recoge en una arqueta próxima desde donde se lleva de nuevo a cabecera de proceso, para ser tratada con el resto del vertido de planta.