Solución de tratamiento secundario de aguas residuales

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Alimentos y bebidas
Tratamiento de aguas residuales

Inicio / Food and beverage wastewater treatment

Problemas de la industria

Características de las aguas residuales de alimentos y bebidas

Altas concentraciones de materia orgánica:

La producción de alimentos y bebidas implica una gran cantidad de materiales orgánicos, como proteínas, grasas y azúcares. Las aguas residuales suelen contener altas concentraciones de estos compuestos orgánicos.

Composición química compleja:

Las aguas residuales pueden contener diversos componentes químicos complejos, incluidos aditivos alimentarios residuales, conservantes, saborizantes y sustancias ácidas o alcalinas.

Altas concentraciones de sólidos suspendidos y grasas:

Los procesos de producción a menudo generan sólidos suspendidos y grasas, lo que da lugar a la presencia de estas sustancias en altas concentraciones en las aguas residuales.

Fluctuaciones de temperatura y pH:

Las fluctuaciones de temperatura y pH durante el proceso de producción pueden generar variaciones en las características de las aguas residuales a lo largo de diferentes momentos y ciclos de producción.

Requisitos reglamentarios ambientales:

La industria de alimentos y bebidas está sujeta a estrictas regulaciones ambientales, y la descarga de aguas residuales debe cumplir con los estándares de emisión pertinentes.

Compuestos orgánicos biodegradables:

Las aguas residuales contienen una cantidad sustancial de compuestos orgánicos fácilmente biodegradables, incluidos restos de alimentos y desechos de producción.

Problemas de color y olor:

Las aguas residuales de alimentos y bebidas pueden presentar colores más oscuros y olores distintivos, a menudo asociados con la descarga de pigmentos, saborizantes y aromas.

Variabilidad estacional:

Algunos procesos de producción de alimentos y bebidas están sujetos a variaciones estacionales, lo que provoca cambios en las características de las aguas residuales en diferentes épocas del año.

Altos caudales de agua:

La industria de alimentos y bebidas suele consumir volúmenes importantes de agua para limpieza, producción y procesamiento, lo que genera elevados caudales de aguas residuales.

Riesgo de contaminación microbiana:

Las aguas residuales pueden conllevar un riesgo de contaminación microbiana, incluidas bacterias, mohos y levaduras, lo que requiere un tratamiento adecuado para evitar impactos ambientales adversos.

Basado en las características de las aguas residuales de alimentos y bebidas

Los MBBR tienen las siguientes ventajas

1

Alta eficiencia de biodegradación

El proceso MBBR utiliza biopelícula adherida a medios en suspensión, lo que proporciona una amplia superficie que favorece la adhesión y reproducción microbiana. Esto mejora la eficiencia de la biodegradación de compuestos orgánicos, convirtiéndolo en un método eficiente para el tratamiento de aguas residuales.

2

Fuerte adaptabilidad

Los medios suspendidos en el reactor MBBR proporcionan una amplia superficie, compactando el área biológicamente activa requerida durante el proceso de tratamiento de aguas residuales, mejorando así la eficiencia de utilización del espacio.

3

Flexibilidad y escalabilidad

Los diseños de los sistemas MBBR permiten una expansión o ajustes sencillos según sea necesario para adaptarse a diferentes requisitos de escala y capacidad. Esta flexibilidad los hace adecuados para plantas de alimentos y bebidas de diversas escalas.

4

Bajos costos operativos

Los procesos MBBR suelen tener menores costos operativos en comparación con algunos métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales. La simplicidad de la fijación de la biopelícula y la regeneración de los medios suspendidos reduce los costos de mantenimiento y energía.

5

Alta resistencia a la carga de impacto

Los sistemas MBBR muestran buenas capacidades para manejar cargas de choque y fluctuaciones en la carga, adaptándose a cambios en el flujo y la calidad de las aguas residuales en períodos cortos.

6

No es necesario reemplazar regularmente el medio de aireación

A diferencia de los procesos tradicionales de lodos activados, los medios suspendidos en el proceso MBBR no requieren reemplazo regular, lo que reduce los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad.

7

Actualizable en sistemas existentes

Los procesos MBBR se pueden integrar con relativa facilidad en los sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes, lo que permite realizar mejoras en las plantas existentes sin necesidad de una reconstrucción extensa.

8

Menor generación de lodos

En comparación con algunos procesos de tratamiento biológico tradicionales, los procesos MBBR generan cantidades relativamente menores de lodos activados residuales, lo que reduce la carga del manejo posterior de los lodos.

Características

El MBBR y el difusor de disco deben tener rendimiento

En el proceso de alimentos y bebidas, los discos de aireación y MBBR suelen ser componentes clave del sistema de tratamiento biológico.

MBBR (reactor de biopelícula de lecho móvil)

Gran área de superficie: los medios MBBR deben tener una gran área de superficie para proporcionar una amplia superficie de adhesión para el crecimiento microbiano, mejorando la eficiencia de la degradación biológica.
Buena flotabilidad: los medios MBBR deben exhibir una buena flotabilidad para garantizar un estado bien suspendido en el agua, promoviendo un contacto efectivo entre los microorganismos en las aguas residuales y los medios.
Resistencia a la corrosión: Debido a las sustancias potencialmente corrosivas presentes en las aguas residuales, los medios MBBR deben ser resistentes a la corrosión para garantizar la estabilidad y durabilidad a largo plazo.
Propiedades antiincrustantes: El diseño de la superficie de los medios MBBR debe desalentar la bioincrustación excesiva para prevenir la formación de biopelículas gruesas, evitando obstrucciones y manteniendo la eficiencia del sistema.
Facilidad de limpieza y mantenimiento: Los medios filtrantes deben ser fáciles de limpiar y mantener para garantizar el rendimiento del sistema y la actividad biológica a largo plazo. La limpieza periódica de la superficie del medio filtrante puede reducir la acumulación de biopelícula.
Resistencia a la abrasión: Los medios MBBR deben poseer un grado de resistencia a la abrasión para evitar el desgaste por movimiento suspendido prolongado, manteniendo la integridad del medio.
Densidad y tamaño adecuados: La densidad y el tamaño del medio deben diseñarse adecuadamente para garantizar una cantidad adecuada de medio en el reactor MBBR, promoviendo una distribución uniforme y mejorando la carga biológica.

Difusores de disco

Alta eficiencia de transferencia de gas: el aireador debe estar diseñado para transferir gas eficientemente a las aguas residuales, garantizando un amplio suministro de oxígeno para la biodegradación microbiana.
Distribución uniforme del gas: garantizar que el aireador pueda distribuir uniformemente el gas por todo el reactor MBBR evita zonas muertas y sobreaireación, mejorando el movimiento de los medios suspendidos y promoviendo la aireación uniforme de las aguas residuales.
Volumen de gas ajustable: el aireador debe tener capacidades de control de volumen de gas ajustable para satisfacer las diferentes demandas del sistema de tratamiento de aguas residuales bajo diferentes cargas y condiciones.
Resistencia a la corrosión: Debido a las sustancias potencialmente corrosivas presentes en las aguas residuales, los materiales de construcción del aireador deben exhibir una buena resistencia a la corrosión para garantizar la estabilidad a largo plazo.
Resistencia a la abrasión: Los componentes del aireador deben tener un cierto nivel de resistencia a la abrasión para soportar el movimiento prolongado de los medios suspendidos y el efecto abrasivo de las aguas residuales, prolongando su vida útil.
Bajo consumo de energía: elija un aireador con una configuración bien diseñada y energéticamente eficiente para reducir el consumo general de energía del sistema.
Niveles bajos de ruido: el aireador debe funcionar con niveles bajos de ruido para minimizar las perturbaciones al entorno circundante.
Fuerte adaptabilidad: El aireador debe demostrar un cierto nivel de adaptabilidad para mantener la estabilidad.

Tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Precauciones , proceso del agua y tabla de parámetros

Precauciones para el tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Diversos componentes de las aguas residuales: Las aguas residuales de la industria alimentaria y de bebidas pueden contener diversas sustancias orgánicas e inorgánicas, como grasas, proteínas, azúcares, aceites, especias y compuestos ácidos. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales deben gestionar esta diversidad.
Variaciones de pH: Las aguas residuales generadas durante la producción de alimentos y bebidas pueden ser ácidas o alcalinas. El sistema de tratamiento debe adaptarse a las variaciones de pH y ajustarse dentro de los rangos adecuados.
Altas concentraciones de materia orgánica: Las aguas residuales de alimentos y bebidas suelen contener altas concentraciones de materiales orgánicos como almidón, proteínas y grasas. Se requieren sistemas eficientes de degradación biológica para gestionar estos compuestos orgánicos.
Grasas y aceites: El procesamiento de alimentos puede introducir cantidades significativas de grasas y aceites en las aguas residuales. La separación y eliminación eficaz de las grasas es crucial en el tratamiento de aguas residuales.
Control de nitrógeno y fósforo: Las aguas residuales pueden contener compuestos de nitrógeno y fósforo, como nitrógeno amoniacal y fosfatos. Controlar el vertido de estos nutrientes es crucial para prevenir la eutrofización del agua.
Altas temperaturas: Las aguas residuales de alimentos y bebidas suelen generarse a temperaturas elevadas. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales deben adaptarse a las altas temperaturas y garantizar la actividad microbiana.
Gestión de lodos: Debido a la alta concentración de materia orgánica, los procesos de tratamiento de aguas residuales generan cantidades significativas de lodos activados residuales. Una gestión eficaz de los lodos es fundamental para el funcionamiento estable del sistema.
Sinergia de procesos: Utilizar diferentes procesos de tratamiento de aguas residuales, como MBBR, filtros biológicos, sedimentación, etc., de manera integral para garantizar el tratamiento integral y eficiente de los diversos componentes de las aguas residuales.

Características del proceso de aguas residuales de alimentos y bebidas

Procesos de tratamiento biológico: Los procesos de tratamiento biológico, como el reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) y los filtros biológicos, son eficaces para degradar los compuestos orgánicos presentes en las aguas residuales. Abordan la complejidad de sustancias orgánicas como grasas, proteínas y azúcares.
Precipitación y separación: Los procesos que involucran precipitación y separación se utilizan para sedimentar sólidos suspendidos y eliminar partículas sólidas de las aguas residuales, mejorando la calidad del agua.
Tratamiento fisicoquímico: Los métodos de tratamiento fisicoquímico, incluida la adsorción y la separación por membranas, eliminan eficazmente colorantes, olores y trazas de compuestos orgánicos de las aguas residuales, mejorando la transparencia y el sabor.
Tecnologías de membrana: Las tecnologías de membrana como la ultrafiltración y la ósmosis inversa filtran eficientemente las aguas residuales, eliminando partículas diminutas y materia orgánica para lograr estándares de calidad del agua más elevados.
Proceso de flotación por aire: Este proceso introduce pequeñas burbujas en las aguas residuales, lo que provoca que los sólidos en suspensión floten y formen espuma, facilitando así la separación sólido-líquido. Esto es especialmente útil para eliminar sólidos en suspensión y aceites.
Tratamiento de olores: Las aguas residuales de los procesos de alimentos y bebidas pueden generar olores y compuestos orgánicos volátiles. Los procesos de tratamiento de olores, como la adsorción con carbón activado y los filtros biológicos, reducen eficazmente las emisiones de olores.
Reciclaje de agua: La implementación de procesos de reciclaje de agua implica reutilizar el agua tratada, reducir la dependencia de los recursos hídricos naturales y promover la utilización sostenible de los recursos hídricos.
Recuperación de energía: Los procesos de tratamiento de aguas residuales pueden incorporar métodos de recuperación de energía, como la generación de biogás a partir de la digestión anaeróbica, para mejorar la eficiencia energética general.
Control de automatización: La integración de sistemas de control de automatización permite el monitoreo y ajuste en tiempo real de los procesos de tratamiento de aguas residuales, mejorando la estabilidad del sistema y la eficiencia del tratamiento.
Diseño modular: la adopción de un diseño modular hace que los sistemas de tratamiento de aguas residuales sean más fácilmente ampliables y adaptables, adaptándose a los cambios en los procesos de producción y a las necesidades de tratamiento cambiantes.

Proceso de tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Influente y pretratamiento: Cribado: Las aguas residuales se someten a un cribado para eliminar partículas suspendidas de mayor tamaño, lo que reduce la carga en el reactor de biopelícula. Tanque de ecualización: Antes de ingresar al reactor MBBR, se puede utilizar un tanque de ecualización para ajustar el pH y la temperatura para crear un entorno biológico óptimo.
Reactor de Biopelícula MBBR: Medios Flotantes: Las aguas residuales ingresan al reactor MBBR que contiene medios flotantes, como rellenos de plástico u otros portadores flotantes. Estos proporcionan una amplia superficie para la adhesión microbiana y la formación de biopelículas. Sistema de Aireación: Dentro del reactor MBBR, un sistema de aireación suministra oxígeno, manteniendo el movimiento de los medios flotantes y proporcionando suficiente oxígeno para el metabolismo microbiano. Sistema de Mezcla: Algunos sistemas pueden incluir un sistema de mezcla para mantener los medios flotantes en suspensión, evitando su acumulación excesiva.
Degradación Biológica y Generación de Lodos: Degradación de Materia Orgánica: Los microorganismos se adhieren y forman biopelículas en los medios flotantes, degradando los compuestos orgánicos en las aguas residuales, transformándolos en subproductos más estables. Generación de Lodos: El proceso biológico genera lodos activados residuales, que contienen materia orgánica tratada y microorganismos.
Zona de clarificación o postratamiento: Tanque de clarificación: El agua tratada fluye a través de un tanque de clarificación, lo que permite que los microorganismos suspendidos y las partículas sólidas se asienten, formando una capa de lodo. Filtración o postratamiento adicional: Se pueden emplear pasos de postratamiento opcionales, como filtración o desinfección UV, para mejorar aún más la calidad del agua.
Monitoreo y ajuste de la calidad del agua: Monitoreo de la calidad del agua: Monitoreo regular de parámetros clave de calidad del agua, incluidos sólidos suspendidos, oxígeno disuelto, nitrógeno amoniaco, etc. Ajuste del sistema: Con base en los resultados del monitoreo, se realizan ajustes a los parámetros operativos del sistema MBBR para asegurar un desempeño del tratamiento consistentemente eficiente y estable.
Gestión de lodos y recuperación de recursos: Tratamiento de lodos: Procesamiento de los lodos activados residuales generados, que puede incluir espesamiento, deshidratación y secado. Recuperación de recursos: Exploración de la utilización de recursos de los lodos activados residuales, como su uso como fertilizante orgánico o la utilización de biogás generado a través de la fermentación anaeróbica.

Tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Parámetro típico

A continuación se presenta una tabla de parámetros de un proceso típico de tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas. Los valores específicos pueden ajustarse según la situación real:

Satge	Unidad de procesamiento	Parámetros típicos	Unidad
Separación sólido-líquido	Tanque de sedimentación	TSS	50 - 500 mg/L
Tratamiento biológico	MBBR	BACALAO	30 - 200 mg/L
		NH3-N	2 - 10 mg/L
		NO2-N	< 1 mg/L
		NO3-N	<10 mg/L
		Tennesse	5 - 30 mg/L
Sistema de aireación	Tanque de aireación	HACER	3 - 8 mg/L
Tratamiento físico	Filtrar	TSS	10 - 50 mg/L
Eliminación de nitrógeno amoniacal	Unidad de eliminación de nitrógeno amoniacal	NH3-N	< 1 mg/L
Esterilizar	Equipo de esterilización	Concentración de esterilizante	0,5 - 5 mg/L
Monitoreo de la calidad del agua	Equipos de monitoreo	Filipinas	6.5 - 8.5
		Conductividad	500 - 2000 μS/cm
		Temperatura	20 - 30 ℃

Para el tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Se recomienda un modelo MBBR único

En base a las características del tratamiento de aguas residuales y la experiencia de clientes cooperativos anteriores, la recomendación es nuestro MBBR64 o MBBR7

MBBR37

Tamaño: Φ25*12 mm

Números de hoyos: 37

Material: 100% HDPE virgen blanco

Densidad: 0,96-0,98 g/cm3

Área de superficie: >800m2/m3

Relación de dosificación: 15-65%

Tiempo de formación de membrana: 3-15 días

Eficiencia de nitrificación: 400-1200 gNH N/M3d

DBO, Eficiencia: 2000-10000 g de DBO/M3d

Eficiencia de COD5: 2000-15000 g DQO/Md

Temperatura aplicable: 5-60 °C

Esperanza de vida: >20 años

MBBR19

Tamaño: Φ25*12 mm

Números de hoyos: 19

Material: 100% HDPE virgen blanco

Densidad: 0,96-0,98 g/cm3

Área de superficie: >650m2/m3

Relación de dosificación: 85%

Tiempo de formación de membrana: 15-65%

Eficiencia de nitrificación: 3-15 días

DBO, Eficiencia: 400-1200 gNH4 N/M3.d

Eficiencia de COD5: 2000-10000 g de DBO/M3d

Temperatura aplicable: 2000-15000 g DQO5/M3d

Esperanza de vida: 5-60 °C

Tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas

Caso de cliente de AquaSust

Caso 1: Aplicación de medios MBBR en el tratamiento de aguas residuales de fábricas de alimentos

En una gran planta procesadora de alimentos de Estados Unidos, que produce todo tipo de alimentos y bebidas enlatados, se genera una gran cantidad de aguas residuales con un alto contenido de materia orgánica, aceites y grasas. Para tratarlas eficazmente, la planta utiliza tecnología MBBR. Esta tecnología utiliza el medio MBBR de Aquasust como portador de la biopelícula. El medio MBBR se mueve libremente en el reactor, lo que aumenta la posibilidad de que los microorganismos entren en contacto con la materia orgánica de las aguas residuales.

Gracias al sistema MBBR, la planta tiene una capacidad de tratamiento de aguas residuales de 5.000 metros cúbicos al día. Tras la puesta en funcionamiento del sistema, la demanda química de oxígeno (DQO) se redujo de los 2.500 mg/L originales a menos de 150 mg/L, y los sólidos suspendidos totales (SST) se redujeron de 500 mg/L a 20 mg/L. Este tratamiento mejoró significativamente la calidad del efluente y cumplió con las estrictas normas locales de vertido ambiental.

Caso 2: Difusores de aireación de Aquasust en el tratamiento de aguas residuales de plantas de bebidas

Una cervecería francesa, que produce aguas residuales con altas concentraciones de contaminantes orgánicos y levaduras residuales, instaló difusores de aireación Aquasust en su sistema de tratamiento de lodos activados. Estos difusores de aireación aumentan eficazmente la tasa de disolución del oxígeno en el agua mediante la generación de una gran cantidad de burbujas finas, lo que promueve el crecimiento y el metabolismo de los microorganismos.

El sistema tiene una capacidad de 10.000 m³ al día y, con la instalación de los difusores de aireación Aquasust, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de las aguas residuales se ha reducido de los 1.000 mg/L originales a 30 mg/L, y la demanda química de oxígeno (DQO) de 1.800 mg/L a 100 mg/L. Esta mejora significativa no solo mejora la eficiencia del tratamiento, sino que también reduce significativamente las emisiones ambientales.

Además, la planta ha logrado un ahorro anual de aproximadamente el 20% en costos de energía al optimizar el sistema de aireación, reduciendo al mismo tiempo los requisitos y costos de mantenimiento del sistema.

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Con 20 años de experiencia en el tratamiento de aguas residuales, AquaSust es el experto de confianza en soluciones bioquímicas para piscinas. Si tiene alguna pregunta sobre el tratamiento de aguas residuales, contáctenos y le ofreceremos la mejor solución.

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