Prevención, reducción y control de la Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la

industria citrícola al medio ambiente.

José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L.

26 de junio de 2015

Prevención, reducción y control de la Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la

industria citrícola al medio ambiente.

Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María Melero, José L. Ovelleiro Narvión

26 de junio de 2015

La industria citrícola en Cuba

84% destino a Industria

� Jugos simples (JS).

� Jugos concentrados (JC).

(Prévez

� Aceite

� Hollejo

Industria objeto de estudio

Empresa de Cítricos “Héroes de Girón”

(ECHG), provincia de Matanzas.

84% destino a Industria

Capacidad: 400000 t de frutas/año

y Sánchez-Osuna, 2007 )

Aceite exprimido en frío (AEF).

Hollejo húmedo.

Consumo de agua en el procesamiento industrial de l os cítricos

Empresa de Cítricos “Héroes de Girón”

Tratamiento de Emulsión

Agua

Agua

Aguas residuales

Agua

Empresa de Cítricos “Héroes de Girón” 16 m3/t de producto terminado.

>100 m3/d

>100 m3/d� 15% lavado de la fruta.

� 40% directa a la producción.

� 25% limpieza tecnológica.

� 5% servicios auxiliares.

� 10% agua desionizada.

� 5% uso general.

30<10 m3/d

Aceite Esencial

Aguas residuales

Vertidos citrícolas• Marcado carácter estacional (v

• Alto contenido en materia orgánica disuelta (>10000 mgO

• Elevada concentración de sólidos (ST>4000 mg/L)

• pH ácido.

• Constituyentes químicos.

1.1-1.4 m3/t de fruta procesada.Caudal medio: 154 m3/h.

� 5% uso general.

Fruta Fresca

Consumo de agua en el procesamiento industrial de l os cítricos

Selección y Lavado

Extracción

Tratamiento de Emulsión Tratamiento de Jugo Tratamiento de Hollejo

Aguas residualesAgua

Agua Agua

Reuso agua Reuso agua

Aguas residualesAguas residuales

Agua

30-60 m3/d

Jugo Simple y Concentrado Hollejo húmedo

Aguas residualesAguas residuales

arcado carácter estacional (variable en cuanto a caudal y composición).

Alto contenido en materia orgánica disuelta (>10000 mgO2/L).

Elevada concentración de sólidos (ST>4000 mg/L)

Constituyentes químicos.

…se refiere a la teoría y práctica de valorar, corregir, SALUD

AMBIENTAL

…se refiere a la teoría y práctica de valorar, corregir, controlar y evitar aquellos factores en el medio

ambiente que potencialmente pueden perjudicar la salud de

Objetivo GeneralImplementar una estrategia de Producción

sostenibilidad para las industrias procesadoras

de procesos de depuración convencionales

tratamiento de sus vertidos.

refiere a la teoría y práctica de valorar, corregir, refiere a la teoría y práctica de valorar, corregir, controlar y evitar aquellos factores en el medio

ambiente que potencialmente pueden perjudicar la salud de generaciones actuales y futuras...

(OMS,1993)

Producción Más Limpia (PML) como herramienta de

procesadoras de cítricos en Cuba. Estudiar la aplicación

convencionales y técnicas de oxidación avanzada para el

“La aplicación continua de una estrategia integrada de

Estrategia para la conservación del M

“La aplicación continua de una estrategia integrada de

prevención ambiental a los procesos y productos, c on el

fin de reducir los riesgos en los seres humanos y e n el

� Metodología para la implementación de la PML en el sector

Enfoque preventivo en la protección ambiental

Minimización de residuos y emisiones

Modificación del producto

Modificación del proceso

Reciclaje interno

“La aplicación continua de una estrategia integrada de

Medio Ambiente

“La aplicación continua de una estrategia integrada de

prevención ambiental a los procesos y productos, c on el

fin de reducir los riesgos en los seres humanos y e n el

medio ambiente” (PNUMA, 1989)

para la implementación de la PML en el sector agroindustrial.

Enfoque preventivo en la protección ambiental

Reciclaje interno

Reuso de residuos y emisiones

Reciclaje externo

Ciclos biogénicos

106 opciones de mejora.

Evaluación completa de PML ( Empresa de Cítricos “Héroes de Girón” , Cuba).

� Producción: 3.3 kg de aceite/t de fruta procesada.106 opciones de mejora.

� 57 % BPP.

� 21% cambio de tecnología.

� 22% recirculación y reuso de corrientes.

(Guzmán et al., 2011; Guzmán, 2012; Prevez et al., 2015)

82 % de las opciones de

mejora propuestas

implementadas (2004–2008)

� Producción: 3.3 kg de aceite/t de fruta procesada.

� Consumo de energía eléctrica: 00.2 MW/t de fruta procesada.

� Consumo de fuel

� Consumo de agua: 1.1 m

� Volumen de aguas residuales: 0.7 m

� Concentración de materia orgánica de los

18000

20000

Con

cent

raci

ón d

e m

ater

ia o

rgán

ica

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2004 2005 2006 2007 2008

Con

cent

raci

ón d

e m

ater

ia o

rgán

ica

(mgO

2/L)

Años

Empresa de Cítricos “Héroes de Girón” , Cuba).

kg de aceite/t de fruta procesada.kg de aceite/t de fruta procesada.

Consumo de energía eléctrica: 00.2 MW/t de fruta procesada.

Consumo de fuel oil: 9.5 L/t de fruta procesada.

de agua: 1.1 m3/t de fruta procesada.

de aguas residuales: 0.7 m3/t de fruta procesada.

Concentración de materia orgánica de los efluentes entorno al 50%.

2008

Efluentes a la salida de la

planta de tratamiento

DQO: 600 mgO 2/L

Tratamiento de vertidos citrícolas (DQO inicial

Tratamientos convencionalesTratamientos convencionales

Coagulación-floculación-decantación (CFD)

t = 60 min Llenado

Vaciado (0.5 htRC: 20 días.

Jar-Test SBS® Cono Imhoff

− Coagulación.200 r.p.m.5 min.

− Floculación.40 r.p.m.15 min.

FeCl3 40% (p/v)

Polímeros orgánicos Condorchem® (aniónico fuerte y catiónico)

inicial = 1000–10000 mgO2/L)

Tratamientos convencionalesTratamientos convencionales

Tratamiento biológico de lodos activos en un reactor secuencial discontinuo (SBR)

Llenado anóxico (0.5 h)

Reacción aerobia(DQO 20–30 mgO2/L)Oxígeno disuelto: > 2 mg/L.MLVSS: 3.0–4.0 gSSV/L.

Vaciado (0.5 h): 20 días.

Decantación (1 h)

Tratamiento de vertidos citrícolas (DQO inicial

Procesos de Oxidación Avanzada (Procesos de Oxidación Avanzada (

Tratamientos basados en el Ozono

Presión parcial de ozono: 0.82 kPa.Caudal de ozono: 1159 mgO3/h.

� Radiación: 66 mW/cm2.

� H2O2: 1017–2000 mg/L. O3

H2O2Radiación

O3/H2O2O3/UV

ROS

Cámara solar ATLAS SUNTEST CPS+Ozonizador Fischer Onzon 500 (caudal (O2): 50 L/h, presión (O2): 0.5 bar).

H2O2RadiaciónO3/H2O2/UV

inicial = 1000–10000 mgO2/L).

xidación Avanzada (POAs)xidación Avanzada (POAs)

Tratamientos Pseudo-Fenton

pH 4

[Fe/H2O2]= 1/5

30 min

Radiación UV-vis

ROS

pH 4 30 min

Cámara solar ATLAS SUNTEST CPS+500 W/m2.

Radiación solar natural2424 kJ/m2 (septiembre 2012).

Pre-tratamiento de vertidos citrícolas mediante tratamiento de vertidos citrícolas mediante POAs (DQO inicial = 6000–10000 mgO2/L).

Propuesta final de depuración

Final de campaña, reprocesamiento y formulación de productos

Desbaste

INDUSTRIA 10000 mgO2/L1000–2150 mgO2/L

Etapa alta de producciónEtapa alta de producción

TRH = 1.38 dTRH =2.04 d

Lodos activos

140 mgO120 mgO

de campaña, reprocesamiento y formulación de productos � Bajas carga orgánica.

Homogenización Pseudo-Fenton

Coagulación-

2315 mgO2/L

/L

� Alta carga orgánica.

η: 97%

24 mgO2/L

� Alta carga orgánica.[Fe3+: 85 mg/L] [H2O2: 2550 mg/L][Fe3+: 510 mg/L][H2O2: 15938 mg/L]

Coagulación-floculación-decantación

Acondicionamiento

140 mgO2/L1586 mgO2/L

η: 94%

η: 97%

η: 96%

120 mgO2/L

Conclusiones.

� Una estrategia de Producción Másmetodología aplicable y generalizableprocesadoras de cítricos en Cubaelevar la eficiencia, reducir costes y el

� Un sistema combinado compuesto porun proceso PF y posteriormente unactivos en un reactor discontinuo secuencialactivos en un reactor discontinuo secuencialtécnicamente para el tratamiento dela normativa vigente en cuba y lasefluentes.

Más Limpia a partir del desarrollo de unageneralizable para su implementación en las industrias

constituye una herramienta eficaz parael impacto ambiental de las producciones.

por un proceso de CFD como etapa previa aun tratamiento biológico basado en lodossecuencial (SBR) es una alternativa viablesecuencial (SBR) es una alternativa viable

los vertidos citrícolas, teniendo en cuentalas características físico-químicas de los

Prevención, reducción y control de la Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la

industria citrícola al medio ambiente.

26 de junio de 2015

José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L. Ovelleiro Narvión

Prevención, reducción y control de la Prevención, reducción y control de la contaminación generada por la

industria citrícola al medio ambiente.

26 de junio de 2015

José Guzmán Hidalgo, Rosa Mosteo Abad, María P. Ormad Melero, José L. Ovelleiro Narvión