Diseño de una planta de tratamiento de un efluente proveniente de elaboración de frituras biofiltración en lecho estático

Abstract

Objetivo: diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales provenientes de la industria de productos horneados, utilizando un sistema de filtración biológica con lecho estático. Para ello, se tomaron como referencia los datos de flujo y las características fisicoquímicas de la planta panificadora ubicada en Santa Anita. La instalación opera de manera continua, en tres turnos a tiempo completo, cada día del año, con la máxima intensidad posible de aguas residuales de 31,59 metros cúbicos. El proceso de tratamiento se divide en tres etapas principales: pretratamiento, filtración biológica y sedimentación. Pretratamiento: Esta fase incluye tamices y un sistema de desarenado compuesto por dos unidades que funcionan en paralelo. Su función es eliminar sólidos gruesos y arenas que podrían interferir con el desempeño óptimo de los equipos correspondientes a cada etapa. posteriores, principalmente el sistema de bombeo. El control del flujo se realiza mediante canales de cribado y grava. Además, se incorporó un tanque de almacenamiento con un volumen nominal de 1,9 metros cúbicos, equipado con un sistema de agitación que permite equilibrar el flujo y la carga orgánica. Este equilibrio es fundamental para optimizar el desempeño del proceso biológico que sigue. Filtración biológica: El corazón del tratamiento biológico está compuesto por cinco módulos de lecho estático conectados en paralelo, cada uno con su volumen nominal correspondiente de 0,44 metros cúbicos. Los módulos estarán compuestos por una columna con un diámetro de 0,40 metro que contiene esferas de PET de 6 mm, las cuales sirven como soporte para la formación de biopelículas. El sistema de aireación se diseñó para que el aire sea inyectado desde la parte inferior de cada columna, favoreciendo así la oxigenación y actividad biológica. Para garantizar la continuidad del proceso durante los mantenimientos anuales, se cuenta con un módulo de soporte adicional que entra en operación cuando se retiran los biofiltros principales. Sedimentación: Posteriormente, el agua tratada pasa a un sedimentador rectangular donde se separa la biomasa generada durante la filtración biológica. Esta etapa garantiza que el efluente tratado cumpla con los estándares ambientales vigentes locales, permitiendo su vertido seguro a la red de alcantarillado sin riesgo de contaminación. Los residuos sólidos como arena y limos se acumulan en dos tanques de almacenamiento con capacidades de 0,28 y 0,60 metros cúbicos, respectivamente, para su posterior disposición final en vertederos autorizados. Evaluación económica: El análisis económico consideró tanto los costos directos de instalación como los costos operativos de la planta. Según este estudio, el valor económico asociado al tratamiento de cada metro cúbico de aguas residuales es de aproximadamente 5,04 dólares estadounidenses. La relación beneficio-costo obtenida es de 1,23, un valor mayor que 1, lo cual indica que los beneficios superan los costos. Este resultado demuestra que la planta no solo es técnicamente viable, sino también económicamente favorable, ofreciendo una solución efectiva para los problemas ambientales derivados a la gestión y tratamiento de aguas residuales en entornos industriales y de panificadora