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

20

Descarga del efluente

tratado

Laguna de regulación

21

Cloración en línea

Clarificador Secundario

22

Reactor SBR

23

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

32

DAF Físico Químico

33

DAF agua tratada

34

35

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

44

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

52

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Marina, Chorrillos.

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