No es ningún secreto que el mayor gasto de funcionamiento de un sistema de tratamiento de aguas residuales industriales es el uso de productos químicos. Naturalmente, encontrar una forma de reducir el uso de productos químicos sería un buen punto de partida para ahorrar. El coste eléctrico de hacer funcionar un sistema DAF PCL-60 a plena capacidad (660 gpm) durante 24 horas es de aproximadamente 30 dólares. Esta cifra fluctúa con el tiempo de funcionamiento y el tiempo de inactividad, pero es bastante constante. Por otro lado, los costes químicos están directamente relacionados con el caudal y la composición de las aguas residuales (es decir, la concentración de sólidos, el contenido de aceite y el pH) y pueden variar mucho de una aplicación a otra. Mientras que el funcionamiento de un sistema DAF durante un año puede costar 11.000 dólares en electricidad, los costes químicos pueden ser fácilmente cinco o seis veces superiores.
Parafraseando a Einstein, "En todo reto hay una oportunidad". Nuestro reto es reducir el uso de productos químicos con la oportunidad de ahorrar miles de euros en gastos operativos. Así que aquí vamos...
1. Igualar y mezclar el flujo
Una forma sencilla, pero eficaz, de reducir el uso de productos químicos es recoger y mezclar todas las aguas residuales de la planta, la lluvia y la escorrentía del jardín en una solución homogénea. Muchas plantas trabajan en varios turnos y algunas generan aguas residuales con más sólidos que otras. En lugar de tratar esa carga pesada con productos químicos adicionales, mézclela con las cargas más ligeras para diluir la concentración de sólidos. De este modo, se puede regular la dosificación de productos químicos en lugar de hacerlo en función de los picos y valles de la carga de sólidos.
2. Utilizar el equipo de preselección
La idea es sencilla: cuantos más contaminantes sólidos pueda eliminar antes de utilizar productos químicos, mejor. Instale desagües en el suelo con rejillas más estrechas, haga pasar las aguas residuales del proceso por un tamiz de tambor giratorio, deje que los sólidos pesados se depositen en un tanque de retención.
Un simple cribado estático y mecánico puede reducir drásticamente el volumen de sólidos enviados a las aguas residuales. Luego, cuando se dosifican los productos químicos, éstos van a por los sólidos más difíciles de separar en lugar de los que deberían haberse eliminado mecánicamente.
3. Calibrar las bombas de dosificación
Las bombas de alimentación de productos químicos líquidos se presentan en tres formas principales: peristálticas, accionadas por motor y de medición eléctrica, cada una con sus propias ventajas específicas para la aplicación. Independientemente del tipo de bomba que emplee su planta, las bombas de alimentación de líquidos deben calibrarse y recalibrarse.
Utiliza una probeta graduada para medir el volumen de agua movido por la bomba en un minuto. Repite la prueba del minuto con cuatro o cinco ajustes diferentes entre el 10% y el 90% de la capacidad. Si su bomba mueve 35 ml/min cuando la ha ajustado a 30 ml/min, está sobredosificando un 15%. Eso podría suponer miles de dólares en poco tiempo. Calibre sus bombas.
4. Ajustar el pH con los productos químicos correctos
Ya hemos discutido ampliamente por qué es un error utilizar coagulantes para ajustar el pH, pero vale la pena reiterar un par de puntos. Los coagulantes a base de metales que se utilizan en el tratamiento de aguas residuales sólo son eficaces dentro de los rangos de pH neutro. Cuando las aguas residuales tienen un pH elevado, es necesario acidularlas para llevarlas a la neutralidad. Los coagulantes a base de aluminio y hierro son ácidos por naturaleza y pueden lograr este efecto neutralizador, pero no es su propósito. En su lugar, la manera correcta de conseguir la neutralización es utilizar reactivos de pH menos costosos (por ejemplo, ácido sulfúrico o ácido clorhídrico). No sólo tiene sentido desde el punto de vista económico, sino que es mejor para el proceso general de tratamiento de las aguas residuales. Una vez más, lea el post antes mencionado.
5. Dispersar eficazmente los productos químicos
En los sistemas DAF, las bombas de dosificación de productos químicos inyectan una corriente de producto químico líquido en un tanque de mezcla o en un floculador de tuberías; lo que ocurra después con el producto químico depende del diseño del equipo. Los tanques de reacción química utilizan agitadores mecánicos para mezclar el producto químico con las aguas residuales entrantes y lo hacen bastante bien, siempre que el tamaño del tanque y la velocidad de mezcla sean adecuados. Los floculadores se basan en las fuerzas de cizallamiento para dispersar los productos químicos a medida que el agua se desplaza por la estructura serpentina. Ambos sistemas pueden sustituir al otro, aunque los floculadores son mucho menos costosos que la alternativa.
Los tanques de reacción química pueden dispersar mejor los productos químicos reduciendo la velocidad del flujo de alimentación. Los floculadores de tuberías están diseñados para mantener una velocidad de flujo específica para dispersar y mezclar los productos químicos. Sea cual sea el método que emplee su sistema, asegúrese de seguir los procedimientos operativos especificados.
6. Tratamiento de los requisitos de los permisos
If your permit limit for TSS is <250 mg/L, you’re equally as free to discharge at 200 mg/L as you are at 20 mg/L. Some chemical suppliers may show you a jar of clear water where they’ve reduced TSS to <10 mg/L. The thing is, you don’t need to treat to <10 mg/L, you only need to beat 250 mg/L. We’re not advocating skirting right up to 249 mg/L for TSS, we’re saying reduce chemical use to what you need to comply with your permit. The general axiom is, “use the least amount of chemical necessary to meet the treatment requirements.”
7. Jar Test, Jar Test, Jar Test
La forma más fácil e inmediata de reducir el uso de productos químicos es tomar muestras de aguas residuales y probar las dosis. Coja 100 ml de agua residual, utilice una pipeta para echar 1 ml de coagulante y remuévalo. Si se observa una coagulación adecuada, ya está todo listo. Si la calidad del efluente del DAF empieza a acercarse demasiado al límite, vuelva a hacer la prueba del frasco y ajuste la tasa de dosificación.
Si ya está haciendo todas estas cosas, ¡bien hecho! Si no es así, esperamos haberle ayudado a identificar un par de formas de ahorrar dinero en las operaciones.
Una nota final...
Hay muchos casos en los que intentar ahorrar dinero en las operaciones eliminando por completo la química es una opción absolutamente equivocada. Muchos sólidos en suspensión permanecerán suspendidos sin la adición de coagulantes o floculantes que los aglutinen en flóculos más grandes y flotantes. Los sistemas DAF pueden eliminar una parte importante de estos sólidos sin añadir productos químicos, pero los lodos flotantes suelen ser muy acuosos y la calidad del efluente no es tan buena como podría ser. Esto no es más que trasladar el coste de la química en el sistema DAF a las operaciones de los procesos de gestión de lodos y tratamiento biológico.
En otros casos, el valor de la utilización de la química se materializa en el producto recuperado del sistema DAF. Por ejemplo, una instalación de reciclaje puede emplear un sistema DAF para recuperar sólidos para su reprocesamiento. Sin el sistema químico, recuperan un determinado porcentaje de sólidos que se suman a su resultado final. Con el sistema químico, recuperan 5 veces más sólidos y añaden aún más a su cuenta de resultados. El coste adicional de la química se amortiza fácilmente con el aumento del producto recuperado.
Dicho esto, es importante sopesar las opciones antes de seguir un solo camino. Si tienes alguna duda, envíanos un correo electrónico a FRCInfo@sulzer.com.