Tratamiento biológico combinado para aguas residuales en la producción de alimentos congelados

Escenario

Congelados de Navarra es uno de los mayores productores de vegetales congelados de Europa y empresa de referencia en el sector. Con un importante crecimiento sostenido los últimos años y un plan de expansión nacional e internacional consolidado. Consecuencia de ello son sus crecientes necesidades de ampliación y mejora de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales para sus diversos centros de producción.

La empresa de congelados necesitaba que sus instalaciones cumplieran holgadamente con las nuevas exigencias solicitadas por la administración y, además con los consumos energéticos, generación de lodos e impacto medioambiental más reducidos posibles.

La solución tecnológica que se ha instalado constituye un proceso combinado de tratamiento anaerobio RANC, seguido por el proceso aerobio denominado Sigma FBR (Flotation Biological Reactor).

Descripción de la planta

La solución tecnológica que se ha instalado es el proceso combinado de Tratamiento Anaerobio RANC seguido por el proceso Aerobio denominado Sigma FBR (Flotation biological reactor).

Los procesos y etapas del proceso son las siguientes:

• Tamizado de aguas. Inicialmente las aguas pasan por un tamiz rotativo con capacidad para la totalidad del caudal con luz de filtración e 1mm.
   
• Homogeneización de aguas. El tanque de homogeneización, destinado principalmente a neutralizar los valores de caudal y de carga contaminante, tiene un volumen de 1.000 m³.
  En el equalizador se dispone de un sistema de AQJETS para agitación y aireación, de forma que se evitan sedimentos y degradación de la materia orgánica en condiciones de falta de oxígeno, generando olores no deseados. Asimismo se dispondrá de una cubierta para el tanque de equalización a fin de controlar posible olores y recogerlos para conducirlos a un sistema de desodorización.
  En el tanque de homogeneización se realiza el control de ph.
   
• Reactor RANC. Para minimizar los costes operativos derivados del consumo de energía eléctrica y generación de lodos, se dispone de un sistema de digestión anaerobia de 1.800 m³ de capacidad.
  En este se degradan los compuestos orgánicos (DQO y DBO) en condiciones anaerobias, transformándose en agua tratada y biogás principalmente.
  El reactor será del tipo Flujo ascendente por contacto, este tiene unas condiciones de funcionamiento semejantes a los clásicos UASB pero en este caso se eliminan los clarificadores de tres fases realizándose la clarificación de las aguas a la salida del digestor mediante un flotador de tipo DAF.
  El lodo anaerobio excedente del reactor debe separarse antes de la siguiente etapa. Para ello se dispone de un clarificador por flotación tipo BIODAF.
  
  Las ventajas más significativas del clarificador BIODAF son las siguientes:
  • Mayor fiabilidad frente a lodos esponjosos con baja velocidad de sedimentación.
  • Alta concentración del lodo extraído, entre el 3-5%, de forma que las condiciones hidráulicas del sistema en su totalidad mejoran, disminuye el retorno de aguas a homogeneización, y se gestiona un volumen de lodo menor en el tratamiento por centrífuga.

El uso de la tecnología RANC de digestión anaerobia, que requiere de un clarificador externo DAF, frente a los clásicos UASB con clarificación interna, es que la existencia de este DAF intermedio permite BY-PASSAR en caso de necesidad todo o parte del caudal de aporte al reactor anaerobio, para casos de mantenimiento, reactivación o puntas de caudal; actuando en ese caso como un proceso físico-químico de soporte al reactor biológico final.

• FBR Reactor biológico de oxidación. La planta final dispone de UN reactor de lodos activos de baja-media carga con un volumen de 3.750 m3. Separado en dos tanques.
  El sistema de aireación es del tipo eyector sumergido con presurización, el cual garantiza la máxima transferencia con mínimo mantenimiento de la instalación.
   
• BIODAF Clarificación final. Las particulares condiciones del lodo biológico generado en industrias donde no se dan condiciones de adecuado balance en nutrientes, dan lugar a la formación de lodo muy voluminoso y esponjoso.
  Si la velocidad de sedimentación, que determina el tamaño del decantador final, normalmente calculada para lodo biológico por ejemplo de una planta municipal si encuentra entre 0,7-0,8 m/h, en el caso de estos lodos la velocidad desciende hasta 0,4-0,5 m/h, con la consecuente necesidad de grandes decantadores.
  Además el gran volumen ocupado por el lodo hace que sea necesaria una recirculación de gran caudal de lodo para evitar que este escape del decantador, lo que complica, como ya han experimentado, el tratamiento de lodos y el retorno hidráulico a la homogeneización.
  Hemos propuesto utilizar un sistema de flotación DAF como clarificador final en lugar del decantador tradicional. Esta solución técnica está siendo cada vez más utilizada en plantas industriales, y en nuestro caso hemos realizado muchas instalaciones de este tipo.

• Las ventajas más significativas son las siguientes:
  • Mayor fiabilidad frente a lodos esponjosos (bulking) o con baja velocidad de sedimentación.
  • Capacidad de trabajar con cargas de sólidos en el reactor muy altas, hasta 8 gr/l, lo que permite disponer de mayor edad del lodo y mejorar las condiciones de tratamiento del agua.
  • Alta concentración del lodo extraído, entre el 3-5%, de forma que las condiciones hidráulicas del sistema en su totalidad mejoran, disminuye el retorno de aguas a homogeneización, y se gestiona un volumen de lodo menor en el tratamiento por centrífuga.
     
• Tratamiento de lodos. La planta dispone de un tanque de acumulación de lodos desde el que se tratan en un sistema de deshidratación tipo Decanter centrífugo.
  Debido a que se trata de lodos de origen orgánico mayormente digeridos estos son potencialmente utilizables como fertilizantes en cultivos de cereal y semejantes.

Rendimiento y resultados

La instalación de Congelados de Navarra es un claro ejemplo de la combinación de tecnologías para conseguir los mejores resultados asumiendo condicionantes medioambientales.

La planta trata hasta 2400 m³/día de aguas residuales con máximos de 18.000mg/l de DQO, alcanzando valores finales por debajo de 100mg/l y todo ello con costes operativos muy contenidos.

Es asimismo un modelo de utilización de los equipos SIGMADAF como clarificadores de procesos biológicos, tanto aerobios como anaerobios, dando al conjunto del sistema una fiabilidad de funcionamiento y resultados que no se consiguen con otras soluciones.