TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESEN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
TECNOAGRO 2018 - TRUJILLO
División Ambientales
Industria Procesadorade Alimentos
Las aguas residuales generadas en la Industria Alimentaria (Cárnica,Láctea, Conservas de frutas y hortalizas, Bebidas, etc.), deben serconvenientemente tratadas para alcanzar los parámetros que permitansu vertido a alcantarillado o cuerpo de agua, o bien su reúsoprincipalmente como agua de riego. Estos efluentes presentan lassiguientes características:
Grandes variaciones de caudal y carga contaminante en periodo
de campaña.
Gran contenido de sólidos en suspensión.
Alta concentración de materia orgánica disuelta, fácilmente
biodegradable.
Ausencia de elementos tóxicos.
Adecuada concentración de nutrientes.
Alta carga microbiológica2
Soluciones Básicas por Tipode Polución
Primaria Secundaria Terciaria
Coloidales
Disueltas
Filtración
Floculación Flotación
Filtración
Filtración
(Floculación) Flotación Biológica
(Floculación) Flotación Biológica Pulido
Reciclado
Suspendidas
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Estado de la Carga Contaminante
Efluente Crudo Efluente Separado
Turbidez Notoria Efluente Clarificado
Carga Contaminante
en Estado Disuelto
DBO y DQO
Carga Contaminante
en estado Solido
DBO y DQO
Lagunas de Oxidación30 días de retención
Lagunas de Aireada3 días de retención
Lagunas con Lodos Activados24 horas de retención
MBBR4 horas de retención
Sistema de Coagulacióny Floculación
Mezclado y crecimiento uniforme.
No tiene piezas móviles.
Compacto.
Menor consumo de energía.
Menor consumo de productos químicos.
No se produce cortocircuitos.
Turbulencia bien controlada.
Reducción de consumo de químicos de 10%-20%.
Nijhuis dosifica los químicos y maximiza lasreacciones de coagulación y floculaciónrespondiendo a un diseño real, matemáticoy de tecnología probada. Esto es materia deldesarrollo de Nijhuis.
Información Específica
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Sistema de Flotación paraLodos Físicos
Mezclado y crecimiento uniforme.
No tiene piezas móviles.
Compacto.
Menor consumo de energía.
Menor consumo de productos químicos.
No se produce cortocircuitos.
Turbulencia bien controlada.
Reducción de consumo de químicos de 10%-20%.
Nijhuis dosifica los químicos y maximiza lasreacciones de coagulación y floculaciónrespondiendo a un diseño real, matemáticoy de tecnología probada. Esto es materia deldesarrollo de Nijhuis.
Información Específica
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Tratamiento Biológico Continuo
Ingreso y descarga Continua.
El clarificador consume poca energía debido
a que el agua ingresa por gravedad a las
diferentes etapas.
Requiere grandes áreas.
Información Específica de la Unidad
Conventional Aeration and Clarifier
AerobicAnoxic
Conventional Aeration and Clarifier
AerobicAnoxic
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Industrias ProcesadorasDe Alimentos
� San Fernando, Huaral (2010)
� San Fernando, Chincha (2012)
� Molitalia, Los Olivos - Lima (2012)
� Molitalia (Expansión en ejecución), Los Olivos - Lima (2016)
� Kraft Food, actual Mondelez (2005)
� Kola Real, Huaura (2011)
� Gandules, Olmos (2016)
� Sunshine, Tambogrande Piura (2017)
� AIB, Olmos (2019)
� Avícola Redondos, Huaura (2018)
Casos:
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El diseño se realizó con los principales parámetros de calidad de agua residualindustrial, cuyos valores fueron determinados en monitoreos compuestos según tipode producción:
PARÁMETROS DE DISEÑO
La mejor solución resultó en un sistema de tratamiento consistente en:• Sistema de cribado/filtrado (filtro tambor).• Tanque ecualizador (Apróx. 6 hr de TRH).• Sistema DAF con tubería floculadora (flotación por aire disuelto con
inyección de químicos: coagulante, neutralizante y floculante).• Sistema de deshidratación de lodos (decantadora centrífuga)
Cliente tenía dos (03) alternativas como posibles sistemas de tratamiento, su seleccióndependía de la calidad y el uso (aplicación) del agua residual tratada:
ESTRATEGIA: PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES
SOLUCIÓN SELECCIONADA:OPCIÓN 1
SAN FERNANDO S.A. - HUARAL
Aguas residuales generadas en el beneficio de pollos, lascuales contienen plumas, sangre, vísceras, restos dealimentos, agua de limpieza, entre otros.
La PTAR consta de las siguientes etapas:
� Pre-tratamiento: Unidad de filtración.
� Tratamiento Primario: Floculación y Flotación.
� Tratamiento Secundario-Biológico: Laguna anóxica, Tanque de
aireación y clarificador secundario.
� Tratamiento Terciario: Desinfección-Cloración.
� Tratamiento de lodos: Deshidratación de lodos.
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Datos de DiseñoSan Fernando S.A.
Tipo de agua residual : Agua generada en el beneficio de pollosCaudal promedio : 1200 m3/ díaCaudal máximo : 120 m3/ hrHoras de producción : 12-13 hr/díaHoras de limpieza : 2-3 hr/ díaProducción : 6 días por semana
Parámetros de Diseño: Efluente tratado:
DQO : 1800 mg/l < 10 mg/LDBO : 980 mg/l <5 mg/LSST : 370 mg/l <5 mg/LAyG : 165 mg/l <0.5 mg/LNKT : 110 mg/lN-NH4 : <50 mg/lFósforo : <50 mg/lCloro : <500 mg/lpH : 6 - 9Temperatura : 25 °C
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Planta de Tratamiento deAguas Residuales Industriales
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Filtro Tambor
Residuos generados
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Tubería Floculadora
Unidad de Flotación IPF
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Vista superior de Unidad de flotación Placas Inclinadas Lamella
Unidad de Flotación IPF
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Reja tambor NRF
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Unidad de Flotación DAF, IPF
Laguna de Desnitrificación Tanque de Aireación
Reactor Biológico Continuo
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Descarga del efluente
tratado
Laguna de regulación
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Cloración en línea
Clarificador Secundario
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Reactor SBR
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Desinfección:Cloración en línea
Deshidratación de lodos: Decantador centrífugo
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Lodos generados
Deshidratación de lodos
Estación reparadorade floculante
Decantadora Centrífuga
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Datos de diseño- Gandules
Tipo de agua residual : Agua generada en proceso capsicum
Caudal promedio : 3,020 m3/ día
Caudal máximo : 138 m3/ hr
Horas de producción : 242hr/día
Producción : 6 días por semana
Parámetros de Diseño: Efluente tratado:
DQO : 2,607t-mg/l / 1,607d < 40 mg/L
DBO : 1,925t- mg/l / 1,025d <15 mg/L
SST : 382 mg/l <5 mg/L
AyG : 22 mg/l <0.5 mg/L
N-NH4 : <50 mg/l
Fósforo : <50 mg/l
Cloro : <500 mg/l
pH : 4.25
Temperatura : 25 °C 26
GANDULES
Capacidad del diseño : 138 m3/hr para Sistema Filtración/neutralización3040 m3/día para Sistema Biológico
A. PRE-TRATAMIENTOTipo : Reja curva automático y sistema de neutralización .
B. SISTEMA BIOLÓGICOTipo : Reactor biológico continuo con clarificador y decanter.
Tanque de aireaciónSistema de Aireación : Aireador de superficieEnergía actual : 423 KW total para aereadores superficiales.Dimensiones : Rectangular: 78m(largo)x52m(ancho)x5m(largo) Volumen del tanque : 20,280 m3
K : 0,08DBO influente : 1,925 mg/L, 5,780 Kg/díaInfluente N : 20 mg/L, 60 Kg/díaExceso de producción de lodos : 1,850 kg / día de sólidos secosLodo húmedo producción : 230m3/día con aprox. 0,8% de sólidos secosClarificador circular : 18 m diámetro, 253 m2 área
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PID
Datos de diseñoMango-Palta
Tipo de agua residual : Agua generada en proceso mango y palta
Caudal promedio : 450 - 650 m3/ día
Caudal máximo : 20-25 m3/ hr
Horas de producción : 24hr/día
Producción : 6 días por semana
Parámetros de Diseño: Efluente tratado:
DQO : 14,775 mg/l < 40 mg/L
DBO : 4,800 mg/l <15 mg/L
SST : 4,262 mg/l <50 mg/L
AyG : 1,022 mg/l <5 mg/L
N-NH4 : <51.4 mg/l
Fósforo : <2.56 mg/l
pH : 4.25
Temperatura : 25 °C
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Análisis de Opciones
Sistema Físico Químico + Biológico Continuo -expansion
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Carga y remoción DAF
Mango
Actual
E. Crudo (mg/L)
C
a
r
Salida de DAF
C
a
rA&G 24 0.5 97.9
R (DQO/DBO) DQO 8238 3101 62.4 R (DQO/DBO)
1.74 DBO 4740 662 86.0 4.68
SST 667 11.2 98.3
Monitoreo Cerper
Eficiencia de
remoción (%)
Efluente tratado
por el DAFParámetro Efluente crudo
Palta
Actual
E. Crudo (mg/L)
C
a
r
Salida de DAF
C
a
rA&G 1837 182.0 90.1
R (DQO/DBO) DQO 13542 2577 81.0 R (DQO/DBO)
2.20 DBO 6150 1525 75.2 1.69
SST 3432 537.5 84.3
Eficiencia de
remoción (%)
Efluente tratado
Monitoreo Cerper
Parámetro
Efluente crudo
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DAF Fisico Quimico
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DAF Físico Químico
33
DAF agua tratada
34
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Lodos flotados y centrifugados
MOLITALIA S.A.
Efluentes generados en el proceso de producción de caramelos, chocolates, salsa de tomate y preparación de masa.
La PTAR consta de las siguientes etapas:
�Pre-tratamiento: Unidad de Filtración y Flotación
�Tratamiento Biológico Continuo
�Tratamiento de lodos
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Pozo de Bombeo
NZB Reja Curva
GDF-DAF
Pre - Tratamiento
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TratamientoBiológico Continuo
Reactor biológico continuo
Urea
Agente neutralizante
Ácido fosfórico
Del DAF Primario Del DAF Secundario
Al DAF Secundario
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Tratamiento de Lodo
DAF Secundario
Tanque de lodo
Decantador centrífugo
Estación de floculante
Del Reactor Biológico
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Diseño dePTAR-Molitalia (I)
A. PRE-TRATAMIENTOTipo : Filtración y Flotación mediante Reja curva modelo
NZB y DAF modelo GDF respectivamente.
B. SISTEMA BIOLÓGICOTipo : Sistema Biológico Continuo basado en un tanque de
aireación con una unidad de flotación de lodo activado.
Tanque de aireación
Sistema de Aireación : Aireador de superficie.
Energía actual : 30 kW
Dimensiones : 9.3 m x9.3 m x4m (altura)
K : 0,25
DBO influente : 378 kg/día
Influente N : 0 kg / día
Exceso de producción de lodos: 1,850 kg / día de sólidos secos,
Lodo húmedo producción : 230 m3/día con aprox. 0,8% de sólidos secos
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Diseño dePTAR-Molitalia (II)
Unidad de Flotación del lodo activado
Unidad de flotación : GDF 003
Área efectiva : 3 m2
Producción lodo húmedo : 10.2 m3/d con apróx, 3% de sólidos secos
Producción lodo seo : 307 kg/d solidos secos
C. TRATAMIENTO DE LODOSTipo : Deshidratación de lodos mediante decantador centrífugo
Lodo húmedo : 10.2 m3/día en 3% d.s., 307 kg d.s./día.
Capacidad de diseño : 1 m3/hr en 3% d.s., 30 kg d.s./hr
Torta deshidratada : 1.9-2.4 m3/día en 13-16% d.s
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MOLITALIA S.A. (EXPANSIÓN)Efluentes generados en el proceso de producción de caramelos, chocolates,salsa de tomate y preparación de masa.
La PTAR consta de las siguientes etapas:
�Pre-tratamiento: Unidad de Filtración y Flotación
�Tratamiento Biológico: SBR
�Tratamiento de lodos
�Desinfección
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IPF- DAFReja Curva
Al MBBR
43
Del DAF Primario
MBBR
GDF-DAF
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Del MBBR
Del DAF secundario
Decantador Centrífugo
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Datos de DiseñoMolitalia expansión
Tipo de agua residual : Agua de proceso de producción de alimentos
Caudal : 320 m3/ día
Parámetros de Diseño Efluente Tratado
DQO : 9752 mg/l ≤ 1000 mg/l
DBO : 6430 mg/l ≤ 500 mg/l
SST : 1609 mg/l ≤ 500mg/l
AyG : 62 mg/l ≤ 100 mg/l
P total : 25 mg/l
Sulfatos : 189 mg/l
pH : Neutral 6 - 9
Temperatura : 20 - 35 °C ≤ 35 °C
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Diseño de PTARMolitalia expansión (I)
Capacidad del diseño : 27 m3/hr para Sistema Filtración
13 m3/hr para Sistema de Floculación/Flotación
320 m3/día para Sistema Biológico (MBBR)
A. PRE-TRATAMIENTOTipo : Filtración y Flotación mediante Reja curva modelo NZB y DAF
modelo IPF respectivamente.
B. SISTEMA BIOLÓGICOTipo : Tratamiento biológico aeróbico continuo (MBBR)
Ratio de alimentación : Aprox. 55%
Tanque de aireación
Sistema de Aireación : Aireación con burbuja gruesa con material carrier
Energía actual : 55 Kw cada blower
Volumen del tanque : 458m3 dividido en 2 compartimientos
Dimensiones : 9.3 m x9.3 m x4.8m de altura de agua (5.3m de altura de pared)
Compartimiento 1: 250m3 de volumen de agua
Compartimiento 2: 155m3 de volumen de agua
DBO influente : 1488 kg/día
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Diseño de PTARMolitalia expansión (II)
C. TRATAMIENTO DE LODOSTipo : Deshidratación de lodos mediante decantador centrífugo
Horas de operación : 20 horas
Lodo húmedo : Lodo flotado: 7.5 m3/día en 8% d.s., 600 kg d.s./día.
Lodo en exceso: 23 m3/día en 3% d.s., 700 kg d.s./día
Lodo total: 30.5 m3/día en 4.2% d.s., 1300 kg d.s./día
Capacidad de diseño : 1.5 m3/hr en 4.2% d.s., 60-70 kg d.s./hr
Torta deshidratada : 7.5 m3/día en 15-20% d.s
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KOLA REAL
Aguas residuales generadas en el proceso de bebidas gaseosas. La PTAR consta de las siguientes etapas:
�Pre-tratamiento: Unidad de Filtración, tamiz curvo
�Tratamiento Biológico: Tanque de balance
�Floculación y Flotación
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NZB Reja Curva
IPF-DAF
Dosificador
Datos de diseñoKola Real
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Tipo de agua residual : Agua generada en la producción de bebidas gaseosas.
Caudal promedio : 1154 m3/ día, 24 horas por día.
770 m3/ día agua de proceso de bebida gaseosa
230.4 m3/día de procesamiento de leche
153.6 m3/ día de procesamiento de fruta
Parámetros de Diseño: Agua Proc. cola Prod. De leche Prod. De fruta %Eficiencia
DQO : 300-1000 mg/l 3000 mg/l 5000 mg/l 20%
DBO : 150-400 mg/l 1500 mg/l 1500 mg/l 20%
SST : 500-1500 mg/l 200 mg/l 325 mg/l 90-95%
NT : 0.5 mg/l 50 mg/l 20 mg/l
Fósforo : 0.2-3 mg/l 20 mg/l 7 mg/l
AyG : 0 mg/l 400 mg/l 0 mg/l
pH : 9-11 9 7
Temperatura : 25-30 °C 25-30 °C 25-30 °C
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Av. Alameda Sur 300-302, Ubr. Villa
Marina, Chorrillos.
+511 254 6070
+51 994 153 252
www.spenagroup.com
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Soluciones para el
Tratamiento de Aguas