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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADAUNEFA
PROPUESTA DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO DE EFLUENTE PROVENIENTE DEL PROCESO
DE FABRICACION DE SACOS PARA CEMENTO EN LA EMPRESA PAPELERA ENDOGENA INVEPAL S.A. MORÓN ESTADO CARABOBO.
AUTOR: Anddry Ortiz TUTOR: Ing. Eliana Silva
Valencia, Abril del 2012.
INTRODCCION
Los efluentes industriales contienen con frecuencia sustancias que no se
eliminan por un tratamiento convencional, ya sea por estar en concentraciones
elevadas, ó por su naturaleza química. Son muchas las técnicas de tratamiento con
larga tradición y, evidentemente, se ha mejorado mucho en el conocimiento y diseño
de las mismas a lo largo de los años. A la hora de revisar los tratamientos unitarios
más convencionales no resulta fácil establecer una clasificación universal. Una de las
formas más utilizadas es en función de los contaminantes presentes en el agua
residual, o también en función del fundamento del tratamiento (químico, físico o
biológico), de esta manera al intentar aunar ambas formas de clasificación pueden ser
considerando los contaminantes en el agua ya sea como materia en suspensión,
materia coloidal o materia disuelta.
Muchos de los compuestos orgánicos e inorgánicos que se han identificado en
aguas residuales industriales son objeto de regulación especial debido a su toxicidad ó
a sus efectos biológicos a largo plazo, tal es el caso del efluente a tratar, como lo son
las tintas para flexografia dichas tintas, hechas a base de agua las cuales están
compuestas generalmente por pigmentos, extensores de tiempo de secado (sustancias
secantes), agentes dispersantes, presevantes, amoniaco o aminas, agentes
antiespumantes y una emulsión de resina, este tipo de tintas necesitan agentes
reguladores de acides, es decir, que su pH se mantenga en el rango deseado, ya que si
el mismo varia de una forma u otro, la adhesión de la misma al papel no sería la
misma. Este efluente con características elevadas de basicidad es vertido sin ningún
tratamiento, causando daños al medio ambiente lo que nos permite formular una
propuesta de tratamiento y acondicionamiento del mismo, siguiendo los lineamientos
estipulados en las leyes y normas vigentes. Por consiguiente los tratamientos a los
que se deben someter los efluentes tienen que garantizar la eliminación o
recuperación del compuesto orgánico en el grado requerido por la legislación que
regula el vertido del efluente o para garantizar las condiciones mínimas del proceso
en el caso de reutilización o recirculación de la corriente para uso interno. El nivel
máximo admisible de contaminante puede conseguirse mediante la utilización de
diversas técnicas tanto destructivas como no destructivas. Las operaciones para
eliminar este tipo de contaminación de aguas suelen ser las primeras en efectuarse,
dado que la presencia de partículas en suspensión suele no ser indeseable en muchos
otros procesos de tratamiento. La eliminación de esta materia en suspensión se suele
hacer mediante operaciones mecánicas. Sin embargo, en muchos casos, y para
favorecer esa separación, se utilizan aditivos químicos, denominándose en este caso
tratamientos químico-físicos, por consiguiente el presente proyecto plantea varias
alternativas en cuanto al tratamiento de dichos efluentes, junto a los esquemas o
diagramas que se adecuan al proceso, así como la elección del más idóneo, también
refiere la manera adecuada de acondicionar el pH del efluente tratado ya que a los
niveles en que entra el mismo (8.5-9.3) ocasionaría daños a los equipos en caso dado
que se deseara recircularlo o reutilizar, de la mano con las distintas normas y leyes
reguladoras.
CAPITULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema:
Las aguas residuales son aquellas vertientes de procesos post-industriales; es
decir, aquellas aguas que han sido utilizadas en los diferentes sistemas de fabricación,
producción manejo industrial y que para ser desechadas necesitan ser tratadas
previamente, de manera tal que puedan ser adecuadas para su ubicación en las
respectivas redes de vertido, depuradoras o sistemas naturales, tales como ríos, lagos
embalses etc. Las impurezas que se encuentran en estas aguas como materia en
suspensión, material coloidal, o materia en solución necesitan ser tratadas, ya sea de
manera fisicoquímica, de forma mecánica, por su propio estado molecular o iónico, o
precipitación y separación utilizando proceso semejantes a los empleado para la
separación de los sólidos inicialmente en suspensión, a esto se le denomina
tratamiento de efluentes. Las operaciones para eliminar este tipo de contaminación
de aguas suelen ser las primeras en efectuarse, dado que la presencia de partículas en
suspensión que a veces suele no ser indeseable, en muchos otros procesos de
tratamiento.
Tal es el caso de las empresas papelera de desarrollo endógeno INVEPAL
S.A. ubicada en la ciudad de Morón en el estado Carabobo dentro de la cual se realiza
el proceso de tintado de sacos de papel para cementó, a través de máquinas
flexograficas, dicho proceso genera ciertos efluentes con tinta que provienen del
lavado de los rodillos de impresión, los cuales no son tratados antes de ser vertidos,
dicha tinta tiene unas características particulares, ya que está hecha a base agua lo
cual modifica su pH interno, es decir, que está controla su nivel de basicidad entre
(8.5-9.5) esto es para mantener una relación interfacial adecuada, que favorezca la
viscosidad de la misma al momento de impresión, no obstante también favorece sus
propiedades extensivas como lo son Pigmentos, Resinas, Diluyentes, Reguladores
del índice de acidez (pH), Aditivos y compuestos, los cuales permiten darle el color a
la tinta, la dispersión del pigmento y adhesión al sustrato. Sin embargo los niveles de
ph en dicho compuestos no es el adecuado para su vertido ni reutilización del mismo,
lo que obliga a un previo tratamiento antes de su utilización en otros procesos de
recirculado ó desecho.
En el contexto del tratamiento de contaminantes en efluentes acuosos, la
aplicación de una técnica no destructiva se entiende como una etapa previa de
concentración antes de abordar su destrucción química. El carácter oxidable de la
materia orgánica hace que la transformación en compuestos no tóxicos consista, en
último extremo, aunque no necesariamente en la mineralización o conversión a
dióxido de carbono y agua. En muchos casos, el objetivo de los procesos de
tratamiento de efluentes no es la mineralización completa, con conversión del
carbono orgánico a dióxido de carbono, sino la transformación de los contaminantes
en sustancias biodegradables que no originen problemas de inhibición de biomasa en
tratamientos biológicos convencionales o que permitan la descarga sin originar
problemas de ecotoxicidad. No obstante, en muchos casos, y para favorecer esa
separación, se utilizan aditivos químicos, denominándose en este caso tratamientos
químico-físicos. Sin embargo estos tratamientos a los que se deben someter los
efluentes tienen que garantizar la eliminación o recuperación del compuesto orgánico
en el grado requerido por la legislación que regula el vertido del efluente o para
garantizar las condiciones mínimas del proceso en el caso de reutilización o
recirculación de la corriente para uso interno o en caso de ser vertidas.
En este sentido el presente estudio de investigación pretende aportar una
alternativa eficaz en el tratamiento de efluente de tinta, provenientes del lavado de
rodillos de impresión en la fabricación de bolsas de sacos para cemento, la cual tendrá
como función principal el proceso de remoción de contaminantes considerando la
depuración en los vertidos descargados directamente al medio ambiente; La idea
principal es acondicionar el efluente final tomando en cuenta que se deberá realizar
un sistema de recirculado para los distintos procesos de la planta y el restante será
descargado a una masa de agua móvil (río) que desemboca en un masa relativamente
estacionaria (mar). Por consiguiente dicho proceso pretende clarificar y acondicionar
el agua según las normas establecidas por la ley ambiental, así como los distintos
organismos gubernamentales regentes y encargados de la preservación y
conservación del medio ambiente, cabe destacar que además de obtener agua en
optima condiciones lista para su reutilización eventual en los distintos procesos de la
planta, manteniendo a margen los distintos parámetros de acides y basicidad así como
su vertido inocuo,
OBJETIVO DE LA INVESTIGACION
OBJETIVOS GENERALES:
Elaborar una Propuesta de un sistema de tratamiento y acondicionamiento de
efluente proveniente del lavado de rodillos en el proceso de fabricación de sacos para
cemento en la empresa INVEPAL S. A.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Identificar las variables del efluente generado por la fabricación de sacos para
cemento.
Estudiar las distintas alternativas para el tratamiento de efluentes provenientes
de la fabricación de sacos de cemento.
Comparar las distintas implicaciones de la ley ambiental y los distintos
organismos gubernamentales encargados del vertido de efluentes y ajustarlos
al proceso actual.
Analizar las operaciones y procesos utilizados convencionalmente en el
tratamiento de efluentes y adecuar dichas operaciones según sus
requerimientos.
Formular las pruebas necesarias para el efluente a tratar provenientes de la
fabricación de sacos de cemento.
Establecer un sistema de recirculación o reutilización del efluente tratado
según las características permisibles según la ley de ambiente.
JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
El principal foco de la degradación ambiental lo conforman los residuos
generados por diversas industrias, las cuales muchas veces por negligencia y
pensando en una supuesta economía, son descargados directa o indirectamente a las
masas hídricas rompiendo su carácter armónico.
En vista de lo anterior, que cada día las regulaciones ambientales adquieren
mayor riguridad, buscando crear conciencia y a la vez aportando soluciones que
procuren disminuir los problemas ecológicos. A este sentido, la empresa INVEPAL
S.A. ha enfocado esfuerzos para resolver los índices de polución ambiental asociados
con sus vertidos, lo que ha incentivado el surgimiento de numerosos estudios
destinados a la investigación de alternativas firme, que en la mayoría de los casos no
han conseguido aplicaciones por la incertidumbre en que están soportadas. A lo largo
de la misma se desarrollan modelos fisicoquicos y aeróbicos, procesos de
floculación, filtración y sedimentación, los cuales permitirán tener el agua libre de
color producido por las pinturas utilizadas, agentes orgánicos disueltos, sales
inorgánicas disueltas de tal forma que el agua tratada pueda ser reutilizada
nuevamente.
Por ello el presente estudio está dirigido a lograr una solución a los vertidos de
efluentes, de manera efectiva para lograr la suspensión de los contaminantes que se
encuentran disueltos, posteriormente removerlos y finalmente acondicionar el líquido
final para su posterior disposición o vertido sin violar la las leyes ambientales
permisibles. Cabe destacar que la organización experimental de este trabajo estuvo
orientada a ensayos de caracterización, análisis a escala de banco de los métodos de
tratamiento acorde según su naturaleza del efluente, así como la planificación y
adecuación de un sistema de tratamiento efectivo y eficaz que permita tener las
condiciones deseadas.
ALCANCE DE LA INVESTIGACION
Esta propuesta tiene como finalidad elaborar un sistema de tratamiento y
acondicionamiento del efluente segregado por el lavado de los rodillos de impresión
generados por la fabricación de sacos para cemento, mediante el diagnóstico de la
situación actual del área, determinando y analizando los parámetros quimico-fisicos
para su posterior comparación con lo establecido según el decreto N° 883 de las
NORMAS PARA LA CLASIFICACION Y EL CONTROL DE LA CALIDAD DE
LOS CUERPOS DE AGUA Y VERTIDOS O EFLUENTES LIQUIDOS.
DELIMITACIONES DE LA INVESTIGACION
La presente investigación tiene como propósito fundamental la elaboración de
una propuesta de sistema de tratamiento y acondicionamiento de efluentes de tinta
que son vertidos luego del lavado de los rodillos de impresión en la fabricación de
sacos para cemento mediante la determinación y análisis de los parámetros químicos-
físicos (alcalinidad, conductividad, dureza total, pH) realizando una comparación con
lo establecido establecido según el decreto N° 883 de las NORMAS PARA LA
CLASIFICACION Y EL CONTROL DE LA CALIDAD DE LOS CUERPOS DE
AGUA Y VERTIDOS O EFLUENTES LIQUIDOS, LEY DEL AMBIENTE,
determinando así el efecto que puede ocasionar si no se controlan dichas variables. La
investigación se llevó a cabo en las industrias venezolanas endógenas de papel,
INVEPAL S.A. ubicada en morón estado Carabobo, municipio Juan José Mora con
una duración aproximada de 16 semanas.
CAPÍTULO II
MARCO REFERENCIAL
DESCRIPCION DE LA EMPRESA
La industria venezolana de papel, INVEPAL S.A. es una empresa de producción
social (ESP) ubicada en la carretera Morón-Coro km-10, Municipio Juan José Mora,
Morón Estado Carabobo. Esta empresa se dedica plenamente a la fabricación de papel
para satisfacer el mercado nacional tal y como expreso el presidente de la republica
Hugo Rafael Chávez Fría en el programa de información de las actividades
presidenciales denominado aló presidente N° 231 llevado a cabo desde de la planta.
El cumple cuenta con una producción anual de 70.000 toneladas entre todos los tipos
de papel que fabrica, además posee más de 700 trabajadores los cuales velan por el
correcto funcionamiento de cada una de las plantas y la empresa en general, entre las
cuales se encuentran: maquinas papelas, bolsitas, resmillas, planta eléctrica, efluentes,
tratamiento de aguas y desmineralización iónica, todas operan las 24 horas del día
de manera ininterrumpida.
RAZÓN SOCIAL:
Industria Venezolana Endógena de Papel S. A
DENOMINACIÓN COMERCIAL
INVEPAL S. A.
REGISTRÓ DE INFORMACIÓN FISCAL
RIF: G-20009927-5
DIRECCIÓN FISCAL
Carretera Nacional Morón – Coro Km 10, municipio Juan José Mora Morón,
estado Carabobo, zona postal 2051.
ACTIVIDAD ECONÓMICA
Esta empresa se dedica a la fabricación y comercialización de bobinas de
papel que sirven para embalaje, escribir, imprimir, transformarlos en cuadernos,
bolsas, resmillas y resmas. La industria venezolana endógena de papel, INVEPAL S.
A, es una línea de desarrollo industrial del país, entre sus metas incluye la total
producción nacional en la cadena de procesamiento, con miras a satisfacer el mercado
interno y la exportación.
RESEÑA HISTÓRICA
La industria venezolana endógena de papel, INVEPAL S.A, nace producto de
la lucha organizada de los trabajadores de la extinta venezolana de papeles
VENEPAL C.A; con el apoyo incondicional del Gobierno Bolivariano. Para el año
2001 VENEPAL logra obtener el estado de atraso judicial medida que impide a la
banca (14 bancos), proveedores y trabajadores poder intentar demandas legales.
Jugaron desde entonces a una quiebra fraudulenta y a una salida de nuestro Presidente
Comandante Hugo Chávez Frías, al día siguiente del triunfo en el referéndum del 15
de Agosto del 2003, abandonaron la empresa y con más de 300 trabajadores.
El 13 de enero del 2005 la Asamblea Nacional declaro en forma unánime la
utilidad pública e interés social, la puesta en operatividad, uso y aprovechamiento de
los bienes muebles e inmuebles pertenecientes a la fallida empresa VENEPAL C.A.
consiguientemente, El 19 de enero se decreta la adquisición forzosa de los bienes
muebles e inmuebles pertenecientes a VENEPAL por parte del Ejecutivo Nacional.
El 31 de enero se procede a la creación de INVEPAL por parte del Presidente
de la República, acto efectuado en el salón Ayacucho del palacio de Miraflores.
Finalmente el 01 de Abril del 2005 con el concurso de la Procuraduría General de la
República y un tribunal ejecutor del Municipio Puerto Cabello, se obtiene el permiso
para laborar dentro de las instalaciones de la empresa.
MISIÓN
Somos una empresa de propiedad social, que fabrica, convierte y comercializa
papel de calidad para satisfacer las necesidades del pueblo, enmarcada en la
construcción del nuevo modelo socio productivo, con el compromiso asumido por las
trabajadoras y trabajadores conscientes, contribuyendo con las comunidades en su
ámbito geográfico y al desarrollo endógeno del país.
VISIÓN
Ser reconocida en el ámbito Nacional como una Empresa de Propiedad Social
Indirecta, que responda a nuevas relaciones de producción socio-humanista, al
servicio del pueblo Venezolano, que expresa el compromiso asumido por sus
trabajadores junto al Gobierno revolucionario, alineada al Plan de Desarrollo
Nacional, contribuyendo a los acuerdos de la Alternativa Bolivariana de las Américas
(ALBA), al tratado de Complementariedad de los Pueblos (TCP) y al fortalecimiento
de la soberanía económica del país, con la generación de proyectos socio económicos
que contribuyan con el desarrollo endógeno del país.
VALORES
La industria venezolana endógena de papel INVEPAL S.A, tiene como finalidad los
siguientes valores:
Solidaridad
Verdad
Respeto
Justicia
Ética Socialista
Lealtad
Disciplina
Responsabilidad
Honestidad
Gratitud
Rendición de Cuentas
ESTRUCTURA ORGANIZATIVA
La industria venezolana endógena de papel, INVEPAL S.A. de conformidad con lo
establecido en decreto #6.345 de fecha 21 de agosto de 2008, publicado en la gaceta
oficial de la república bolivariana de Venezuela #38.999 del 21 agosto del 2008, y
con lo dispuesto en los numerales 3 y 10 del art. 48, del decreto con rango, valor y
fuerza de la ley orgánica de la administración pública, en concordancia con el art. 5
de la ley de estudio de la función pública, organiza su estructura en unidades
gerenciales, de tipo verticales , donde cada uno de las unidades se desplaza de arriba
hacia abajo. A continuación se muestra la siguiente estructura organizativa:
PERSONAL EJECUTIVO:
Presidente
Cnel. (EJNB) francisco Antonio Espinoza Guyón
Coordinación General de Producción
Manrique J. González M.
Coordinación General de Administración y Finanzas
Julio Arturo rojas Aguilar
Coordinador General de Ventas y Mercado
Mireya M. Rincón Toledo
Coordinación General de Logística
Miguel Rodríguez
Coordinación general de mantenimiento
Néstor L. Chávez Velitz
Coordinación general de servicios industriales
Alexander Brizuela
Coordinación General de Ingeniería Técnica
María García
Coordinación general de planificación estratégica
José Ygnacio Frazao Sosa
Coordinación general de procura
Dionisio Antonio Duran Oliveros
Coordinación general de seguridad y salud laboral
Abilio Ferreira
Coordinación general de automatización y telemática
Luis enrique Vargas Chávez
Coordinación general de talento humano
Eliecer Aldama
Coordinación general de desarrollo endógeno
Alexander Molina
Coordinación general de auditoria Interna
Zulay Esther García colobon
Coordinación general de consultoría jurídica
Jorge Hawat lose
Coordinación general de relaciones publicas
Daliana Maricela Trilloruiz
Coordinación de área de prevención y control de pérdidas
Luis M. Hernández F.
Bases Legales de la Empresa
Mediante el decreto presidencial No 3.449 de fecha 31 de enero del año 2005,
dictado en consejos de ministros, y publicado en la gaceta oficial de la Republica
Bolivariana de Venezuela No 38.118 de fecha 31 de enero del año 2005, se autorizó la
constitución de una sociedad de capital mixto, en la cual la República Bolivariana de
Venezuela, por órgano del ministerio para la economía popular, por una parte y por la
otra la cooperativa Venezolana de la industria de pulpa y papel (COVINPA) R.L,
tendrán, en este orden una participación equivalente al cincuenta y uno (51%) por
ciento y, al cuarenta y nueve (49%) por ciento del capital social, respectivamente,
declaramos: que hemos convenido en constituir una empresa una empresa mercantil
de forma denominada INDUSTRIA VENEZOLANA ENDOGENA DEL PAPEL,
SOCIEDAD ANONIMA, que podrá identificarse como INVEPAL S.A., siendo sus
bases legales las siguientes:
Primera: La sociedad es denominada INDUSTRIA VENEZOLANA
ENDOGENA DE PAPEL, sociedad anónima, pudiendo identificarse como
INVEPAL S.A, cuyo objeto es el desarrollo de todas las actividades relacionadas con
la puesta en funcionamiento de la producción de la pulpa, papel, cartón y sus
derivados.
Segunda: La empresa esta domiciliada en el municipio Juan Jose Mora, del
estado Carabobo, pero puede establecer oficinas y agencias o construir sucursales,
factorías y empresas en cualquier otro lugar de la República Bolivariana de
Venezuela, o fuera de ella, de acuerdo con la ley.
Tercera: INDUSTRIA VENEZOLANA ENDGENA DE PAPEL, sociedad
anónima, INVEPAL S.A, tendrá una duración de cincuenta años, contados a partir de
la inscripción en la oficina de registro mercantil.
Cuarta: El capital inicial de la empresa es de TRECE MILLONES DE
BOLIVARES FUERTES (Bs.f.13.000.000), de los cuales, de los cuales, SEIS
MILLONES SETECIENTOS TREINTA Y DOS MIL BOLIVARES FUERTES (Bs.f
6.732.000) corresponden o pertenecen a INVEPAL, Mientras la cooperativa
COVINPA R.L. administra SEIS MILLONES CUATROCIENTOS SESENTA Y
OCHO MIL BOLIVARES (Bs.f 6.468.000).
Quinta: La dirección y administración de la compañía está a cargo de una
junta directiva integrada por un (1) presidente, quien es también de la compañía y
cuatro (4) directores principales. Las faltas temporales de los directivos principales
son cubiertas por los directores suplentes.
Sexta: La asamblea general de accionistas es la suprema autoridad de la
compañía, y tendrá las más amplias facultades para realizar el objeto de INVEPAL
S.A, de acuerdo con la ley, su acta constitutiva y estatutos.
Séptima : La sociedad anónima es una empresa adscrita al ministerio para la
economía popular, la asamblea general de accionistas de INVEPAL S.A, conoce e
instrumenta con las formalidades de ley, las decisiones adoptadas por el citado
ministerio sobre el nombramiento y remoción del presidente y demás miembros de la
junta directiva.
Octava: Los estatutos sociales de la industria son discutidos redactados por el
ministerio para la economía popular y la cooperativa Venezolana de la industria de
pulpa y papel (COVINPA) R.L.
AREA DE TRABAJO ASIGNADA PARA EL DESARROLLO DE LAS
PASANTIAS
El área de trabajo para el desarrollo de las pasantías fue el departamento de proyectos,
coordinación de planificación estratégica, esta área es la encargada de velar por el
cumplimiento de todas las actividades relacionadas con el tratamiento de aguas
residuales industriales y de procesos de efluentes en específicos, para así cumplir con
los estándares de permitidos enmarcados en las leyes correspondientes.
La misma es la responsable de la realización de los análisis fisicoquímicos para
determinar la calidad del agua residual, así como también se dedica al manejo de los
efluentes derivados del proceso de producción, y del tratamiento del agua
desmineralizada destinadas a la producción de vapor en las calderas, el cual es usado
para generar electricidad y durante el secado en la fabricación del papel. Además
cada planta de esta área posee una serie de equipos en donde se encuentran bombas
centrifugas, compresores, calderas, filtros, entre otros.
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Cifuentes y otros, (1999: 1) El desarrollo tecnológico ha ocasionado un
vertiginoso crecimiento en la demanda de los recursos naturales. Los efectos no se
hacen esperar y poco a poco, el hombre está experimentado diferentes hechos
palpables que pueden originar alteraciones naturales y repercusiones en el medio
ambiente. Tal es el caso de las sustancias empleadas para flexografia en el proceso de
impresión o coloración, a las cuales se les denominan tintas, que en general son una
combinación o mezcla de diferentes compuestos que dependiendo de sus
características darán lugar a diferentes técnicas de proceso de coloración.
Kent L., Monstt P., (1987: 693) Las industrias en general utilizan grandes
cantidades de agua y constituyen el principal factor en el incremento continuo de la
contaminación de la misma. Los diversos componentes en las aguas de procesos
industriales son cada vez más complejos y variables, por consiguiente, se tendrá que
desarrollar la tecnología de control de la contaminación industrial que asegure un
tratamiento efectivo y económico de la contaminación causada.
Zaldumbide J., (2008: 3) De aquí surge la importancia de realizar un
tratamiento de efluentes industriales aplicando diversos procesos o técnicas con el
objetivo de devolver al medio el agua utilizada dentro de los diferentes procesos
tecnológicos en condiciones óptimas de descarga. Logrando que gran parte de los
agentes contaminantes no terminen en el medio ambiente.
Albert N., Andreozzi B., (1999). En el contexto del tratamiento de
contaminantes en efluentes acuosos, la aplicación de una técnica no destructiva se
entiende como una etapa previa de concentración antes de abordar su destrucción
química. El carácter oxidable de la materia orgánica hace que la transformación en
compuestos no tóxicos consista, en último extremo, aunque no necesariamente en la
mineralización o conversión a dióxido de carbono y agua. En muchos casos, el
objetivo de los procesos de oxidación no es la mineralización completa, con
conversión del carbono orgánico a dióxido de carbono, sino la transformación de los
contaminantes en sustancias biodegradables que no originen problemas de inhibición
en tratamientos biológicos convencionales o que permitan la descarga sin originar
problemas de ecotoxicidad. La aplicación de un método u otro depende
fundamentalmente de la concentración del contaminante para esto se utilizan
determinadas técnicas, como la incineración y algunos tratamientos de oxidación, sin
embargo estos son utilizables sólo cuando la concentración de compuestos orgánicos
es elevada, mientras que otras, como la adsorción y los procesos de oxidación
avanzada, son útiles en efluentes con baja concentración de contaminante.
Lucas y Pérez, (2006:235) Por lo general los efluentes de tinta son tratadas
con procesos encargados de retirar los pigmentos de la solución. Este tipo de procesos
consta, por lo habitual de tres etapas: 1) coagulación, 2) floculación y sedimentación
y 3) filtrado o separación por membrana. Se tiene otras técnicas como la eliminación
por adsorción con carbón activado y tratamiento mediante sistemas biológicos,
aunque este último no es una completa solución al problema debido a la resistencia
biológica de algunas tintas.
(Salager K., Smith C., 1987). En el tratamiento de efluentes para la
remoción de tinta se llevan a cabo fenómenos interraciales que se definen como aquel
que se produce en una interfase y cuya existencia está ligado a la presencia de una
superficie. Una interfase es la frontera o límite entre dos fases inmiscibles. La
propiedad más relevante de la interfase es su área, la cual es en general grande en la
mayoría de las aplicaciones de interés
Ebduim B., Rojas S., (1995). El aspecto más importante involucrado en el
proceso de destintado, en cuanto a la determinación de la concentración micelar
critica de un surfactante, radica en el hecho de que por encima de está, toda molécula
adicional de surfactante se incorpora dentro de las micelas, lo cual implica que la
concentración del mismo, en estado molecular o no asociado permanece
prácticamente constante, al igual que los efectos que le confieren a las soluciones
acuosas. Por tal razón las nuevas formulaciones de surfactantes, dirigidas hacia la
separación y tratamiento de la tinta, sugieren una CMC (concentración micelar
critica) lo más baja posible, garantizando así que a bajas concentraciones éstos son
capaces de generar los efectos deseados en el proceso de destintado, con lo cual se
busca que los costos de inversión de estos productos (indispensables en el proceso de
destintado) no se tornen excesivamente elevados respecto a las ganancias
involucradas.
Papadopoulos y otros, (2006). Debido a esta problemática se han
desarrollado los procesos de oxidación avanzada, que son tecnologías basadas en
procesos de destrucción de los contaminantes por medio de sustancias químicas
conocidas como radicales hidroxilo (OH•), los cuales tiene la propiedad de ser
altamente oxidantes. En estos tratamientos los radicales hidroxilos reaccionan con el
contaminante y lo transforman en compuestos inofensivos al medio ambiente.
2.2 Bases Legales
La constitución de la República Bolivariana de Venezuela establece una serie de
artículos que están relacionados con la preservación de los espacios del territorio
nacional, así como también la penalización por el s indebido de los mismos. Los
artículos 127, 128, y 129 del capítulo IX reza el siguiente:
Art. 127: Es un derecho y un deber de cada generación proteger y mantener el
ambiente en beneficio de sí misma y del mundo futuro. Toda persona tiene derecho
individual y colectivamente a disfrutar de una vida y de un ambiente seguro, sano y
ecológicamente equilibrado.
Art. 128: El Estado desarrollará una política de ordenación del territorio atendiendo a
las realidades ecológicas, geológicas, poblacionales, sociales, culturales, económicas,
políticas, de acuerdo con las premisas del desarrollo sustentable, que incluya la
información, consulta y participación ciudadana. Una ley orgánica desarrollará los
principios y criterios para este ordenamiento.
Art. 129: Todas las actividades susceptibles de generar daños a los ecosistemas
deben ser previamente acompañadas de estudios de impacto ambiental y socio
cultural. El Estado impedirá la entrada al país de desechos tóxicos y peligrosos, así
como la fabricación y uso de armas nucleares, químicas y biológicas. Una ley
especial regulará el uso, manejo, transporte y almacenamiento de las sustancias
tóxicas y peligrosas. En los contratos que la República celebre con personas naturales
o jurídicas, nacionales o extranjeras, o en los permisos que se otorguen, que
involucren los recursos naturales, se considerará incluida aun cuando no estuviera
expresa, la obligación de conservar el equilibrio ecológico, de permitir el acceso a la
tecnología y la transferencia de la misma en condiciones mutuamente convenidas y
de restablecer el ambiente a su estado natural si éste resultara alterado, en los
términos que fije la ley.
En la Ley Orgánica Del Ambiente estipula una serie de artículos que están destinados
a la conservación, defensa, mejora y desarrollo del medio ambiente por parte del
estado y de los particulares.
Título I: Disposiciones Generales
Capítulo I: Disposiciones Generales
Artículo 1- Esta Ley tiene por objeto establecer las disposiciones y los principios
rectores para la gestión del ambiente, en el marco del desarrollo sustentable como
derecho y deber fundamental del Estado y de la sociedad, para contribuir a la
seguridad y al logro del máximo bienestar de la población y al sostenimiento del
planeta, en interés de la humanidad. De igual forma, establece las normas que
desarrollan las garantías y derechos constitucionales a un ambiente seguro, sano y eco
lógicamente equilibrado.
TITULO II: De los delitos contra el ambiente
CAPITULO I: De La Degradación, Envenenamiento, Contaminación Y Demás
Acciones o Actividades Capaces de Causar daños a las Aguas
Art. 28- Vertido ilícito. El que vierta o arroje materiales no biodegradables,
sustancias, agentes biológicos o bioquímicos, efluentes o aguas residuales no tratadas
según las disposiciones técnicas dictadas por el Ejecutivo Nacional, objetos o
desechos de cualquier naturaleza en los cuerpos de las aguas, sus riberas, cauces,
cuencas, mantos acuíferos, lagos, lagunas o demás depósitos de agua, incluyendo los
sistemas de abastecimiento de aguas, capaces de degradarlas, envenenarlas o
contaminarlas, será sancionado con prisión de tres (3) meses a un (1) año y multa de
trescientos (300) días a mil (1.000) días de salario mínimo
Art. 32- Contaminación de aguas subterráneas. El que realice trabajos que puedan
ocasionar daños, contaminación o alteración de aguas subterráneas o de las fuentes de
aguas minerales, será sancionado con prisión de uno (1) a dos (2) años y multa de mil
(1.000) a dos mil (2.000) días de salario mínimo.
Título V: De La Educación Ambiental Y La Participación Ciudadana
Capítulo III: De Los Demás Elementos Del Ambiente
Artículo 57: Para la conservación de la calidad del agua se tornarán en consideración
los siguientes aspectos:
La clasificación de las aguas atendiendo a las características requeridas para
los diferentes usos a que deba destinarse.
Las actividades capaces de degradar las fuentes de aguas naturales, los
recorridos de éstas y su represamiento.
La reutilización de las aguas residuales previo tratamiento.
El tratamiento de las aguas.
La protección integral de las cuencas hidrográficas.
El seguimiento continuo y de largo plazo de la calidad de los cuerpos de agua.
Artículo 80: Se consideran actividades capaces de degradar el ambiente:
Las que directa o indirectamente contaminen o deterioren la atmósfera, agua,
fondos marinos, suelo y subsuelo o incidan desfavorablemente sobre las
comunidades biológicas, vegetales y animales.
Las que aceleren los procesos erosivos y/o incentiven la generación de
movimientos morfodinámicos, tales como derrumbes, movimientos de tierra,
cárcavas, entre otros.
Las que produzcan alteraciones nocivas del flujo natural de las aguas.
Las que generen sedimentación en los cursos y depósitos de agua.
Las que alteren las dinámicas físicas, químicas y biológicas de los cuerpos de
agua.
Las que afecten los equilibrios de los humedades.
Las vinculadas con la generación, almacenamiento, transpone, disposición
temporal o final, tratamiento, importación y exportación de sustancias,
materiales y desechos peligrosos. radiactivos y sólidos.
Las relacionadas con la introducción y utilización de productos o sustancias
no biodegradables.
Las que produzcan ruidos, vibraciones y olores molestos o nocivos.
Las que contribuyan con la destrucción de la capa de ozono.
Las que modifiquen el clima.
Las que produzcan radiaciones térmica, energía térmica, energía Lumínica o
campos electromagnéticos.
Las que propendan a la acumulación de residuos y desechos sólidos.
Las que produzcan atrofización de lagos, lagunas y embalses.
La introducción de especies exóticas.
La liberación de organismos vivos modificados genéticamente, derivados y,
productos que lo contengan.
Las que alteren las tramas tróficas, flujos de materia y energía de las
comunidades animales y vegetales.
Las que afecten la sobrevivencia de especies amenazadas, vulnerables o en
peligro de extinción.
Las que alteren y generen cambios negativos en los ecosistemas de especial
importancia.
Cualesquiera otras que puedan dañar el ambiente o incidir negativamente
sobre ¡as comunidades biológicas, la salud humana y el bienestar colectivo.
En el Decreto 883. Normas para la Clasificación y el Control de la Calidad de los
Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos.
Artículo 1°. El presente Decreto establece las normas para el control de la calidad de
los cuerpos de agua y de los vertidos líquidos.
CAPÍTULO II
DE LA CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS
Artículo 3°. Las aguas se clasifican en:
Tipo 1: Aguas destinadas al uso doméstico y al uso industrial que requiera de agua
potable, siempre que ésta forme parte de un producto o sub-producto destinado al
consumo humano o que entre en contacto con él.
Las aguas del tipo 1 se desagregan en los siguientes sub-tipos:
Sub-Tipo 1A: Aguas que desde el punto de vista sanitario pueden ser
acondicionadas con la sola adición de desinfectantes.
Sub-Tipo 1B: Aguas que pueden ser acondicionadas por medio de
tratamientos convencionales de coagulación, floculación, sedimentación,
filtración y cloración.
Sub-Tipo 1C: Aguas que pueden ser acondicionadas por proceso de
potabilización no convencional.
Tipo 2: Aguas destinadas a usos agropecuarios.
Las aguas del Tipo 2 se desagregan en los siguientes sub-tipos:
Sub Tipo 2A: Aguas para riego de vegetales destinados al consumo humano.
Sub Tipo 2B: Aguas para el riego de cualquier otro tipo de cultivo y para uso
pecuario.
Tipo 3: Aguas marinas o de medios costeros destinadas a la cría y explotación de
moluscos consumidos en crudo.
Tipo 4: Aguas destinadas a balnearios, deportes acuáticos, pesca deportiva, comercial
y de subsistencia.
Las aguas del Tipo 4 se desagregan en los siguientes subtipos:
Sub Tipo 4A: Aguas para el contacto humano total.
Sub Tipo 4B: Aguas para el contacto humano parcial.
Tipo 5: Aguas destinadas para usos industriales que no requieren de agua
potable.
Tipo 6: Aguas destinadas a la navegación y generación de energía.
Tipo 7: Aguas destinadas al transporte, dispersión y desdoblamiento de
poluentes sin que se produzca interferencia con el medio ambiente adyacente.
Normas COVENIN 2408-86 Determinación de la dureza del agua:
En la presente norma se establece que en los ensayos el valor total de la dureza
expresad en mg/l, no debe ser mayor a 5.0, de lo contrario no se registra el resultado.
BASES TEORICAS
TRATAMIENTO DE EFLUENTES
Para la depuración del agua, generalmente es preciso combinar varios
tratamientos elementales, cuyas bases pueden ser físicas químicas, biológicas o una
combinación de estas, y cuyo efecto es el de eliminar en primer lugar las materias en
suspensión, a continuación las sustancias coloidales, y después las sustancias
disueltas (minerales u orgánicas. Por ultimo deben corregirse ciertas características
certificadas en el cumplimiento de las normas exigidas por las regulaciones
ambientales.
CLASIFICACION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES
En cada etapa y dependiendo de los objetivos que se deseen alcanzar, pueden
aplicarse diversos principios. La tabla I muestra los diferentes sistemas de tratamiento
de acuerdo a la naturaleza de los contaminantes y las operaciones en que están
conformados cada uno de ellos
Tabla I. Clasificación de los Sistemas de tratamiento, según el tipo de contaminante
Tratamiento Objetivo Procesos
Físicos
Separación mecánica o por acción de la gravedad de solidos gruesos, suspendidos y flotantes, grasas y bombeo de lodos.
DesbasteDilaceraciónDesarenadPredecantaciónDesaceitado/desengraseTamizadoSedimentación Natural.
Químicos
Oxidación química, transformando los constituyentes químicos indeseables a especies con mayor estado de oxidación, reduciendo su potencial de polución.
Precipitación químicaNeutralizaciónOxido-Reducción
Físico-Químicos
Separación de coloides Coagulación/floculaciónFlotaciónDecantaciónFiltración
Separación de solidos disueltos
Separación por MembranasAdsorciónIntercambio Iónico
Separación liquido-liquido Separadores laminares
Biológicos
Coagular y eliminar los sólidos coloidales no sedimentables y estabilizar la materia orgánica, presente en el efluente, vía actividad microbiana.
Sistema AeróbicosSistema AnaeróbicoSistema facultativo
La selección de un proceso u operación dados, depende de varios factores:
El uso final del efluente tratado
La naturaleza del agua residual
La compatibilidad entre las varias operaciones y proceso
Los medios disponibles para ubicar los residuales de contaminación
TRATAMIENTOS ELEMENTALES PARA LA DEPURACIÓN DEL
EFLUENTE FINAL
A pesar de la eficiencia que poseen los sistemas de tratamiento facultativo, a
los que son sometidos los efluentes de la industria papelera para este caso el fuentes
producidos por el lavado de los rodillos de impresión flexograficas en saco para
cemento, en la reducción de la mayoría de los parámetros de adaptación en el vertido,
tienen el inconvenite de ocupar áreas de grandes extensiones que obligan a pensar en
la combinación con otros proceso de carácter “intensivo” o menos “extensivos”, que
optimen el acondicionamiento en función del espacio de acuerdo a la disponibilidad
económica. Además, es sabido que los sistemas biológicos por lo general no
remueven en forma apreciable el color de las aguas, siendo posiblemente atribuida en
esta oportunidad a un efecto de disolución entre efluentes, que junto a la alcalinidad
del medio y la acidificación como método cualitativo efectivo para poder confirmar
su existencia predominante aun en el efluente.
Es por esta razón, que la presentación química se adopta como proceso
conveniente para eliminar una fracción importante de los sólidos y líquidos disueltos,
mediante la adición de un efluente residual acido; aunque por otro lado, posee la
desventaja de obtener un líquido clarificado al cual debe efectuarse un ajuste en el
valor de pH según los estándares permisibles para su vertido o reciclo según su deseo
final.
En tales circunstancias, los sistemas de tratamiento a continuación de esta
etapa deben poder permitir la separación de los sólidos suspendidos, y el
acondicionamiento del líquido final. Resultando útil, la disolución de los principios
que definen en cada uno de los procesos que se perfilan probables para el tratamiento,
comprobando su posible utilización en la parte experimental.
PROCESOS BASICOS EN LA REMOCION DE SOLIDOS SUSPENDIDOS
De los sistemas de tratamiento para las aguas de desecho, los utilizados en la
separación de solidos suspendidos, son clasificados como tratamiento físico-
químicos, conformados por los procesos de decantación, filtración,
coagulación/floculación y flotación. Entre etas operaciones, en relación a la carga
polucional y caudal del efluente, se presentaron como posibles alternativas de
acondicionamiento, las referidas a la desestabilización de suspensiones, seguidas por
una etapa que permita la remoción de las mismas.
Por lo cual se definirán a continuación cada uno de los procesos con la finalidad de
adecuar y ajustar el más idóneo.
COAGULACION/ FLOCULACION.
COAGULACION.
La pequeña dimensión de las partículas coloidales presentes en el agua, así como la
existencia de cargas negativas repartidas en su superficie, dan lugar a una gran
estabilidad de las suspensiones coloidales. En el campo del tratamiento de aguas la
coagulación es por definición, el fenómeno de desestabilización de las partículas
coloidales, que pueden conseguirse, especialmente por medio de la neutralización de
sus cargas eléctricas, llamando coagulantes al producto utilizado para la tarea.
La agrupación de las partículas descargadas, al ponerse en contacto unas con otros,
constituyen, la flotación, que da lugar a la formación de floculos capaces de ser
retenidos en una fase posterior del tratamiento de las aguas. Algunos productos
pueden favorecer la formación del floculo y son llamados floculantes.
La separación solido-liquido, del floculo formad y del agua puede hacerse por
filtración, decantación, flotación o una combinación de estas unidades.
Principales Coagulantes:
Los principales coagulantes más usados en el acondicionamiento de efluentes son las
sales de hierro y aluminio, en algunos casos pueden usarse productos sintéticos tales
como polielectrolitos. La sal metálica actúa sobre los coloides del agua por medio
del catión, neutralizando las cargas negativas antes de precipitar.
Al polielectrico catiónico se le denomina así porque igualmente lleva cargas
positivas que neutralizan en forma directa los coloides negativos. Los polielectrolitos
catiónicos, se emplean generalmente junto con una sal metálica, en cuyo caso
permiten una importante reducción en la dosificación establecida de la sal; puede
llegar se incluso a suprimir completamente la presencia de las sales metálicas, con lo
que se consigue reducir notablemente el volumen del fango producido.
FLOCULACIÓN
La introducción de un coagulante conlleva a la formación del floculo, pero se hace
necesario aumentar su volumen, su peso y sobre todo la fuerza de cohesión. El
engrosamiento el floculo se verá favorecido por la aplicación de lagunas de las
siguientes opciones:
La realización de una coagulación previa, de la mejor manera posible.
Un aumento de la cantidad del floculo en el agua, es decir, mantener el agua
en contacto con los precipitados ya formados por el tratamiento anterior
(recirculación de fangos-lecho de fangos), tratando de conseguir la mayor
concentración posible.
Una agitación homogénea y lenta del conjunto, con el fin de aumentar las
posibilidades de encuentro entre las partículas colídales descargadas
eléctricamente, con una partícula del floculo.
Acudir directamente al empleo de agentes químicos floculantes.
Los floculantes, definidos además como ayudantes de coagulación, ayudantes de
floculación e incluso ayudantes de filtración, son productos destinados favorecer
cada una de estas operaciones. La acción puede ejercerse a nivel de la velocidad de
reacción (floculación rápida) o en el orden a la calidad del floculo (floculos más
pesados, voluminosos y cohesivos). Los floculantes pueden clasificarse por
naturaleza en minerales u orgánicos, según su origen en síntesis o naturales, y de
acuerdo al signo de su carga eléctrica en anicónicos, catiónicos o no iónicos. La
siguiente tabla describe los coagulantes y floculantes más utilizados en tratamiento de
efluentes, incluyendo su (%) en contenido del metal más fuerte, así como su
composición
Tabla II. Productos Químicos Coagulantes y Floculantes
Nombre FormulaPeso
EquivalentepH al1 % disponibilidad
Alumbre Al2 ¿¿ 1003.4 Terrón- 17% Al2O3
Liquido-8.5% Al2O3
Cal Ca(OH )2 40 12Terrón CaO
Polvo 93-95%Lodo 15-25%
Cloruro Férrico Fe2Cl3−6H 2O 91 3-4 Terrón 20% FeLiquido 20% Fe
Sulfato Férrico Fe2 ¿¿ 51.5 3-4 Granulon 18.5% FeCaparrosa
VerdeFeSO 4 .7H 2O 139 3-4 Granulo 20% Fe
Aluminato de Sodio
Na2 Al2O4 100 11-12 Escamas 46% Al2O3
Liquido 2.6% Al2O3
FLOTACIÓN
La flotación es una operación unitaria, que permite separar las partículas solidas
suspendidas o glóbulos liquidas de una fase liquida.
En este proceso de separación solido-liquido o líquido, se clasifica en forma general
de acuerdo a las características materiales de las partículas que componen el agua, en
dos categorías:
Flotación Natural: Cando la masa de las partículas a eliminar es inferior a la
del aguas; empleada con frecuencia en el predesaceitado de aguas de refinería,
laminación, etc.
Flotación Provocada: producida por la introducción de diminutas burbujas
de gas, usualmente aire, que forman conjuntos “partículas-gas” menos densos que
la masa liquida que constituye el agua residual, como consecuencia de la
adherencia que tienen las burbujas sobre las partículas a eliminar, ayudado
además por las que puedan quedar atrapadas en los floculos en el caso de haber
realizado previamente floculación.
El desplazamiento ascendente de estos conjuntos se origina como una
consecuencia directa de la resultante de las fuerzas de gravedad, resistencia y
empuje de Arquímedes.
En vista a la naturaleza del material contenido en el agua residual vertida, se
requiere por lo mencionado hasta el momento, un ajuste del pH. de la solución
como primer paso operacional, para favorecer la separación de los sólidos
solubles (restos de tinta) que permanecen suspendidos y precipitan pausadamente,
haciéndose necesario, en todo caso, incitar la flotación. De acuerdo a esto la
selección del proceso de flotación a emplear, estuvo dirigido hacia el análisis de
los distintos métodos de producir burbujas, establecen su clasificación.
TIPOS DE FLOTACION (PROVOCADA).
A) Flotación por aire disperso o inducido, (IAF)
En la flotación por aire disperso, agitadores mecánicos superficiales aireados,
producen burbujas de aire con un diámetro aproximado de un mil micras (1,000µm).
este tipo de unidades de flotación esta provista de un sistema multi-epatas
conformado por mecanismos rotor/dispersadores que se encuentran colocados en una
serie de celdas indispensables. La suspensión formada es acondicionada con agente
colector, que favorece la adherencia del aire a las superficies, haciéndolas hidrófilas,
un agente espumante, y en ocasiones se utiliza un agente depresor selectivo para
evitar la flotación del cuerpo indeseable. Una vez acondicionada la suspención, se
introduce a través de las aperturas del dispersador, en el centro, de un rotor que gira a
gran velocidad y que igualmente succiona aire.
El mezclado íntimo del aire y el líquido se lleva a cabo mediante una diseminación
de finas burbujas de aire que generalmente aparecen, durante la impulsión de la
emulsión a través de los dispersores. En cada etapa, los aceites y partículas son
contenidos en la superficie donde serán removidos por desnatadores. Esta unidad de
flotación debido a su brusquedad, no se aplica al tratamiento del agua, en el que la
materia separar, se presenta en forma de un precipitad frágil, de acondicionamiento
similares l obtenido con la acidificación del efluente analizado.
b) Flotación por inyección de aire.
Este proceso consiste en realidad, de una flotación natural mejorada por la inyección
de burbujas de aire de algunos milímetro de diámetro, en el seno de la masa liquida.
Para ello se utilizan, cuerpos porosos o en el caso de líquidos muy cargados, difusores
de tamaño medio, dispuestos de tal forma que provoquen turbulencia local que
favorezcan la división de las burbujas de aire. El tamaño de las burbujas debe ser
suficientemente pequeño para que puedan fijarse a las partículas que se desean hacer
flotar.
c) flotación por aire disuelto (DAF)
Es el proceso de flotación en el cual es disuelto en el agua (flujo total o parcial, o una
fracción del efluente clarificado) bajo una presión del orden de 35-58 psi. y,
seguidamente es liberada a presión atmosférica en la unidad de flotación, donde
millones de pequeñas burbujas (aproximadamente 30-120 µm de diámetro) precipitan
sobre las partículas de la materia suspendida, ocasionando que floten hasta la
superficie. El sistema de flotación por aire disuelto puede ser usado además, en
combinación con una unidad de flotación (flotación/floculación). Obteniéndose de la
operación de estas unidades, eficiencias de remoción en aceites y solidos
suspendidos, que varían dependiendo de la particularidad del agua a tratar.
La unidad DAF, está diseñada fundamentalmente para remover sólidos suspendidos y
para concentrar lodos de desecho lo cual la distingue notablemente entre los tipos de
flotación, convirtiéndola así en el proceso más indicado para su estudio, una breve
descripción de las mismas desde el punto de vista operacional, las cuales se nombran
seguidamente.
TIPOS DE UNIDADES DE FLOTACIN POR AIRE DISUELTO
Presurización del flujo total.
Este proceso de flotación (Figura II.1) consiste en presurizar y disolver un gas,
comúnmente aire, la corriente total de aguar residual. Luego se realiza la liberación
de la presión, dando paso a la formación de burbujas en la entrada de la cámara de
flotación.
Figura II.1 Diagrama de flujo de la unidad DAF de presurización total de flujo
Ventajas:
Provee a cualquier presión, una gran cantidad de burbujas, brindando mayor
oportunidad en el contacto partícula-burbuja.
En el manejo de caudales iguales a la operación de flotación con reciclo
(presurización del reciclo parcial), requiere de una cámara de flotación de
menores dimensiones, reduciendo el costo de la unidad.
Este ahorro en costo es balanceado contra los precios de las grande bombas
necesarias en la presurización de agua y servicio de bombeo.
Desventajas:
La eliminación debe ser bombeada a la presión e saturación del aire, la qe
resulta indeseable por razones:
a) El bombeo puede causar la desintegración del floc, y reducir el tamaño
de las partículas en el agua.
b) La bomba imprescindible es de una capacidad mayor a la requerida en
el esquema DAF el sistema de presurización del flujo parcial.
El tanque de saturación requerido es de mayor proporción al utilizado por
el sistema de presurización del flujo parcial.
Taponamiento en el tanque de saturación de aire, en la válvula reductora
de presión, y en el distribuidor de entrada, son problemas lentamente en
esta unidad.
Presurización del flujo Parcial.
Una segunda alternativa es presurizar solo una parte de la corriente de alimentación a
la unidad, trasladando el flujo remanente directamente a la cámara flotación, donde
este será con la fracción presurizada. (Figura II. 2)
Figura II. 2. Diagrama de flujo de la unidad DAF de presurización del flujo Parcial
Ventajas:
Requiere de una bomba de presurización y tanque de saturación de menor
capacidad a los empleados en el sistema de presurización del flujo total.
Además, reduce los costos de bombeo en relación a este último proceso.
Esta unidad necesita de un sistema de control simple en el bombeo para
manejar las funciones en el flujo del agua residual (la presurización puede
ajustarse a una caudal constante permitiendo que la relación agua
presurizada/no-presurizada cambie ante las variaciones en la rata del flujo
residual).
Reduce la cantidad de emulsiones que podrían formar en la presurización del
flujo total
Cuando son usados agentes químicos, permite un óptima formación del floc
en la fracción presurizada del agua.
Usa na cámara de flotación con las mismas dimensiones de la utilizada en la
operación de flujo total, y más pequeña que la requerida en la unidad de
flotación de reciclo parcial.
Desventajas:
La deficiencia relacionada con el bombeo de la alimentación se mantiene,
pero en menor escala al esquema anterior, debido la reducción en el volumen
bombeado.
El taponamiento es todavía un problema potencial en esta unidad.
Flotación al Vacío:
La alternativa de flotación al vacío (figura II.3) elude la presurización tanto del flujo
de alimentación total o parcial del líquido de desecho, como el de reciclo clarificado,
abandonarla en forma de burbujas diminutas.
Anqué este esquema elimina la necesidad de una sistema de presurización y un
tanque de saturación, requiere una bomba de vacío y especial atención, en la descarga
del efluente clarificado y la espuma formada. Este proceso limita l cantidad de aire
disponible para la flotación en base al vacío que pueda alcanzarse, es decir posee
poco air para flotación, además, introduce un problemas de mantenimiento a causa
del uso de grandes y sofisticado accesorios. Para este caso la flotación al vacío no es
recomendada para el tratamiento de efluentes pertenecientes a refinerías o plantas
químicas.
Presurización del Reciclo Parcial
La operación de reciclo en la (Figura II.4) consiste en disolver el aire en una fracción
del efluente clarificado proveniente del tanque de flotación.
Figura II. 4. Esquema de procesos de la unidad DAF con Presurización del Reciclo
Parcial.
Usualmente la cantidad reciclada varía entre 20-66% del efluente. La corriente del
reciclo bombeada es presurizada con aire a 35-85psi. En el tanque de saturación,
donde es retenida por un tiempo tal que permita el ben contacto y disolución del aire.
El agua saturada pasa a través de una válvula reductora de presión, al tanque de
flotación.
El efluente de la unidad es mezclado con agentes floculantes para mejorar la
eficiencia de separación, el reciclo aireado y el flujo del efluente condicionad de
mezclan, y la corriente combinada fluye dentro de la sección del distribuidor de l
cámara de flotación. La despresurización ocasiona la liberación del aire en exceso no
soluble a presión atmosférica, en forma de pequeña burbujas.
Ventajas:
Requiere de una bomba de presurización de menor capacidad a la utilizada en
la unidad de presurización del flujo total, reduciendo además los costos
asociados con el bombeo en relación a esta ultima.
Es necesario una sistema sencillo de control de la bomba, aunque sea capaz de
manejar las fluctuaciones del flujo en el líquido residual que alimenta al
sistema (la unidad es operada generalmente con una rata del flujo de
recirculación constante).
Minimiza la formación de emulsiones originales por la presurización de la
bombo.
Optimización en el desarrollo del floc en el flujo residual, pretendiendo al floc
formado moverse dentro de la cámara de la flotación sin desintegrarse.
Presurizando una corriente de desechos clarificada se pueden reducir los
costos de mantenimiento en el circuito de presurización.
Desventajas:
Una desventaja de este método es que el área de flotación debe ser lo
suficientemente grande para poder acoger los flujos de alimentación y reciclo.
Esa clarificación del DAF, es la que posee mayor aplicación industrial, que
junto a las ventajas que ofrece sobre las demás variaciones de la flotación por
aire disuelto y de acuerdo a la condición del efluente final, se manifiesta como
una posible opción de operación para separación los sólidos suspendidos en el
efluente clarificado, y para el espesamientos de los lodos resultantes de una
etapa posterior de floculación.