Separación de aceites y grasas mediante sistemas DAF

• 1. Tratamiento primario de aguas residuales con aceites y grasas
• 2. Sistemas DAF para la separación de aceites y grasas de las aguas residuales
• 3. Coagulación-floculación + sistemas DAF para la separación de aceites y grasas
• 4. Ventajas de los separadores DAF
• 5. Industrias y aplicaciones de los separadores DAF
• 6. Otras tecnologías y procesos de separación de aceites y grasas

Los aceites y las grasas en las aguas residuales pueden proceder de diversas industrias, como plantas de procesamiento de alimentos, refinerías de petróleo, o instalaciones de reparación de automóviles, por citar algunos ejemplos. Las soluciones más efectivas para el tratamiento y eliminación de estos contaminantes son los procesos físicos, químicos o biológicos.

La presencia de aceites y grasas en las aguas residuales puede causar graves daños al medio ambiente y a la salud humana, por lo que es esencial tomar las medidas necesarias para separar los aceites y las grasas de las aguas residuales antes de verterlas o reutilizarlas.

Tratamiento primario de aguas residuales con aceites y grasas

Muchos procesos industriales generan aguas residuales con niveles significativos de aceites y grasas (FOG), que en el caso de ser introducidas directamente en tecnologías de tratamiento de efluentes industriales, como sistemas biológicos o equipos de filtración por membranas, pueden causar problemas de funcionamiento y costosas ineficiencias.

Los aceites y grasas son más difíciles de degradar biológicamente que otros materiales presentes aguas residuales, y además pueden depositarse en superficies de tuberías, bombas, tanques, digestores, equipos de monitoreo y otras infraestructuras de tratamiento.

Si no se eliminan previamente, estos depósitos de aceites y grasas pueden reducir la efectividad de los tratamientos biológicos y de membranas, creando bloqueos, obstruyendo y asfixiando los sistemas de tratamiento, y reduciendo la capacidad de digestión de lodos de los microorganismos utilizados en los procesos de tratamiento de aguas residuales.

Por lo tanto, la opción más eficaz es separar los aceites y grasas a través de un tratamiento primario mediante flotación por aire disuelto. Tras este tratamiento primario, las aguas residuales pueden ser enviadas a otros equipos de tratamiento con garantías de que no se comprometerá el proceso de tratamiento secundario.

Los sistemas de flotación por aire disuelto utilizan el principio de flotabilidad para la separación de aceites y grasas del agua residual. El proceso se lleva a cabo mediante la introducción de microburbujas de aire en las aguas residuales, las cuales se adhieren a las partículas de aceite y grasa y las hace flotar hacia la superficie.

Los separadores DAF son especialmente eficaces para el tratamiento de aguas residuales industriales con presencia de aceites y grasas, como las generadas en plantas de procesamiento de alimentos, plantas petroquímicas y otras instalaciones de fabricación. También son útiles para eliminar otros tipos de contaminantes, como sólidos en suspensión, metales pesados y compuestos orgánicos.

Coagulación-floculación + sistemas DAF para la separación de aceites y grasas

La combinación de coagulación-floculación y DAF es un método muy utilizado y eficaz para eliminar aceites y grasas de las aguas residuales, especialmente en entornos industriales.

La coagulación y la floculación son dos procesos químicos, que implican la adición de productos químicos a las aguas residuales, los cuales neutralizan la carga de las partículas de aceite y grasa, haciendo que se adhieran entre sí y formen grumos o flóculos más grandes que se pueden eliminar del agua.

• La coagulación es el primer paso del proceso en el que se añade un coagulante químico a las aguas residuales, normalmente una sal metálica como el sulfato de aluminio (alumbre) o el cloruro férrico. El coagulante neutraliza la carga de las partículas de aceite y grasa, haciendo que se junten y formen pequeños grumos.
• La floculación es el segundo paso del proceso en el que se añade un floculante químico a las aguas residuales, normalmente un polímero de alto peso molecular. El floculante actúa como agente aglutinante, haciendo que los pequeños grumos de aceite y grasa se adhieran entre sí y formen flóculos más grandes y pesados que pueden eliminarse con mayor facilidad del agua.

Los flóculos que se forman durante el proceso de coagulación y floculación se eliminan mediante un proceso de flotación por aire disuelto.

En un sistema DAF, los flóculos formados durante la coagulación y la floculación flotan en la superficie del agua mediante la introducción de pequeñas burbujas de aire. Los flóculos forman una capa de espuma o lodo en la superficie del agua, que se extrae y se retira del sistema.

La combinación de coagulación-floculación y DAF es un método que goza de gran popularidad en el tratamiento de aguas residuales industriales, ya que ofrece una gran eficacia para la eliminación de los aceites y grasas presentes en las aguas residuales, dado que combina la separación química de los contaminantes con la separación física que proporciona el proceso DAF.

Ventajas de los separadores DAF

La combinación de coagulación-floculación con la flotación por aire disuelto es una opción que ofrece grandes resultados para eliminar aceites y grasas en situaciones en las que se desea obtener una alta eficacia, bajos costes de funcionamiento, alta capacidad y un mantenimiento mínimo.

Este proceso de tratamiento ofrece diversas ventajas, entre las que destacan:

• Elevada eficiencia de eliminación de aceites y grasas de las aguas residuales, normalmente a una escala del 90-99 %. El proceso de coagulación-floculación neutraliza la carga de las partículas de aceite y grasa, generando la formación de flóculos más grandes, que el sistema DAF separa con mayor facilidad del agua.
• Es un proceso que ofrece una gran versatilidad para tratar una amplia variedad de tipos y concentraciones de aguas residuales. El proceso puede ajustarse a las características específicas de las aguas residuales, incluidos el pH, la temperatura y el tipo y concentración de contaminantes presentes.
• El proceso de coagulación-floculación normalmente requiere dosis menores de productos químicos que otros métodos de tratamiento, lo que se traduce en menores costes de productos químicos y menor producción de residuos químicos.
• El proceso de flotación por aire disuelto también puede reducir la cantidad de lodos generados durante el proceso de tratamiento, lo que significa menores costes de gestión y eliminación de estos lodos, así como un menor impacto ambiental.
• Los costes operativos del proceso de coagulación-floculación combinado con un sistema DAF son relativamente bajos en comparación con otras tecnologías. Esto puede ser especialmente ventajoso para las industrias que generan grandes cantidades de aguas residuales y necesitan una opción de tratamiento rentable.
• Los sistemas DAF son relativamente fáciles de mantener y requieren de un coste de mantenimiento mínimo en comparación con otras tecnologías. Esto puede suponer una ventaja significativa para las industrias que necesitan un tratamiento fiable con escasos requisitos de mantenimiento.

Industrias y aplicaciones de los separadores DAF

La grasa y el aceite son materiales orgánicos comunes, que están presentes en las aguas residuales de una gran variedad de sectores industriales. Como su nombre indica, son contaminantes compuestos por sustancias grasas. En términos químicos, esto generalmente significa moléculas orgánicas de cadena larga.

De esta forma, cualquier proceso industrial que incorpore productos vegetales o animales está particularmente expuesto a generar aguas residuales con aceites y grasas. Por otra parte, los lubricantes y otros aceites utilizados para maquinaria y transporte también producen un elevado volumen de aguas residuales de proceso y de lavado.

Cualquier industria que genere cantidades significativas de aguas residuales con presencia de aceites y grasas debe considerar la combinación de coagulación-floculación y flotación por aire disuelto para el tratamiento de sus aguas residuales. Se trata de un proceso flexible que puede adaptarse para tratar una amplia gama de tipos y concentraciones de aguas residuales, por lo que se convierte en una opción popular para muchas aplicaciones industriales.

Las industrias que más se benefician de este proceso son las siguientes:

• Procesamiento de alimentos y bebidas: las industrias de procesamiento de alimentos, como la cárnica y la láctea, generan grandes volúmenes de aguas residuales con una elevada carga de aceites y grasas que requieren tratamiento.
• Refinado de petróleo: las refinerías de petróleo generan grandes cantidades de aguas residuales oleosas con presencia de hidrocarburos que requieren tratamiento previo a su vertido.
• Fabricación de productos químicos: los procesos de fabricación de productos químicos pueden generar aguas residuales que contienen un amplio espectro de contaminantes, entre los que se pueden encontrar aceites.
• Metalurgia: las industrias metalúrgicas, como las de mecanizado y acabado de metales, generan aguas residuales con elevados niveles de aceite que requieren de un tratamiento de separación eficaz previo a su vertido o reutilización.
• Fabricación textil: los procesos de fabricación textil pueden generar aguas residuales oleosas que contienen un amplio espectro de contaminantes.
• Fabricación de celulosa y papel: las fábricas de celulosa y papel generan importantes cantidades de aguas residuales que pueden contener aceites procedentes de sus procesos de fabricación.
• Fabricación de automóviles e industria aeroespacial: las instalaciones de fabricación de automóviles generan aguas residuales oleosas procedentes de diversos procesos, como la limpieza de piezas y el trabajo del metal.
• Generación de energía: las instalaciones de generación de energía, como las centrales eléctricas de carbón, pueden generar aguas residuales oleosas que requieren tratamiento previo a su vertido.
• Minería: la industria minera puede generar aguas residuales oleosas a partir de diversos procesos, como el tratamiento de minerales y el mantenimiento de equipos.
• Industria farmacéutica.
• Fabricación de plásticos
• Fabricación de pinturas y revestimientos.

Otras tecnologías y procesos de separación de aceites y grasas

• Separación por gravedad: la separación por gravedad es una técnica que utiliza la diferencia de densidad entre el petróleo y el agua para separarlos. El método se basa en el hecho de que el aceite y la grasa son menos densos que el agua y, cuando se introducen en un tanque o cámara de decantación, flotan en la superficie mientras que el agua, al ser más pesada, se hunde hasta el fondo. Una vez que el aceite y la grasa se han separado, pueden retirarse de la superficie utilizando un dispositivo de espumado.
• Filtración: la filtración es otro método de separación física que se utiliza para la eliminación de aceites y grasas de las aguas residuales. El método consiste en pasar las aguas residuales a través de un filtro que atrapa los aceites y las grasas dejando que salga el agua. El medio filtrante utilizado puede ser cualquier material capaz de atrapar aceite y grasa, como arena, carbón activado o fibras poliméricas.
• Oxidación química: la oxidación química es una técnica que utiliza agentes oxidantes, como el peróxido de hidrógeno, el ozono o el cloro, para que reaccionen con el aceite y la grasa, haciéndolos insolubles en agua. El método es eficaz, pero puede ser caro y generar subproductos que necesitan un tratamiento posterior.
• Biorremediación: la biorremediación es un proceso que consiste en introducir microorganismos en las aguas residuales capaces de descomponer aceites y grasas. Los microorganismos consumen aceites y grasas como alimento, convirtiéndolos en subproductos inocuos, como agua y dióxido de carbono.
• Bioaumentación: la bioaumentación es un proceso que consiste en introducir cepas específicas de bacterias u otros microorganismos especialmente diseñados para descomponer determinados tipos de aceites y grasas. Este método es eficaz para el tratamiento de las aguas residuales que contienen tipos específicos de contaminantes.