Patent CO-2021006601-A1 (CO)
Title: Procesos de tratamiento de aguas residuales de curtiembres, industrias productoras de huesos de carnaza, frigoríficos, plantas de beneficio de aves, industrias textiles y de aguas negras residuales domésticas por oxidación avanzada por secuencia de acción de un agente oxidante seguida de procesamiento aerobio con lodos activados utilizando microorganismos eficientes con baja producción de lodos no biodegradables y recuperación de cromo de los vertimientos de industrias de curtiembres
Inventor: ORTIZ PENAGOS NIDIA ELENA
IPC: C02F11/00
Filed: 2021-05-21
Abstract: Se presenta el proceso de tratamiento de las aguas residuales de industrias de curtiembres que contienen sulfuros, cromo y materia orgánica como sus principales contaminantes. Se filtran las aguas residuales alcalinas mezcladas provenientes de los procesos de lavado de pieles, pelambre y desencale a través de un filtro cilíndrico preferiblemente de acero inoxidable con tamaño de orificio entre 1 y 2 cm y después pasan por trampas de grasas. Posteriormente, se realiza un tratamiento con 75-100 mg/L de peróxido de hidrógeno para oxidación de sulfuros y de materia orgánica incluyendo la que es difícilmente biodegradable, ejerciendo, además, una acción microbicida con reducción de malos olores; esta etapa se realiza en un tanque adecuado para dosificación de aire con un aireador y difusores preferiblemente de burbuja fina para mayor eficiencia en la distribución y aprovechamiento del aire dentro de las aguas a tratar; este tratamiento se realiza durante un período de 2- 3 horas. Aparte, se tratan las aguas residuales ácidas mezcladas provenientes de los procesos de curtido, recurtido, teñido en bombo y acabados, por filtración y trampas de grasas de manera similar al tratamiento inicial de las aguas residuales alcalinas; posteriormente, son tratadas en un tanque donde se dosifica cal o hidróxido de calcio pulverizado o previamente disuelto en agua hasta ajustar el pH en un rango entre 8 y 9 para la precipitación del cromo como hidróxido; el mezclado y homogeneización se realiza con una bomba externa para recirculación del agua durante 20-30 minutos; se deja el agua en reposo durante 2 horas para la sedimentación del hidróxido de cromo producido. Inicialmente, las aguas alcalinas y las ácidas son tratadas de manera independiente para evitar la formación de sulfuro de hidrógeno de elevada toxicidad que se produce por la presencia de sulfuros en las aguas alcalinas al ser mezcladas con las aguas ácidas. Posteriormente, se mezclan las aguas alcalinas tratadas con peróxido de hidrógeno que oxida los sulfuros a sulfatos, con las aguas sobrenadantes provenientes del proceso de precipitación de hidróxido de cromo, en un tanque donde se realiza el proceso biológico aerobio con lodos activados; se ajusta el pH en un rango entre 6 y 7 con ácido que puede ser sulfúrico o nítrico concentrado y se adiciona inóculo de microorganismos eficientes dosificado entre 300 y 500 mg/L. El tanque para el proceso biológico con lodos activados tiene adecuación para dosificación de aire con un aireador y difusores de burbuja fina para distribución del aire dentro de las aguas a tratar; este tratamiento se realiza durante un período de 3 - 4 horas. El inóculo se prepara previamente a su uso, adicionando 1 litro de yogurt, entre 600 y 800 ml de vino, 40-60 gramos de levadura de cerveza Saccharomyces Cerevisiae y entre 120 y 150 g de azúcar a 60 – 80 litros de agua en un tanque de plástico de 100 – 140 litros de capacidad; esta mezcla se homogeneiza suavemente para preservar en buen estado las levaduras y se deja en el tanque tapado durante un período entre 4 y 7 días para que se realice el proceso de fermentación. Las levaduras compiten con las lacto-bacterias por el carbono disponible teniendo requerimientos similares de nutrientes, potenciando su eficiencia en la oxidación de materia orgánica del agua al pasar de condiciones anaerobias del inóculo a condiciones aerobias siendo microorganismos facultativos; por consiguiente, se obtiene la calidad estándar de agua desde el primer tratamiento sin requerir la espera de varias semanas para que se desarrollen los lodos activados como sucede en los procesos convencionales con lodos activados en los que se necesitan entre 4 y 6 semanas para que se desarrollen los lodos activos. Se reduce la generación de lodos no biodegradables respecto al procedimiento actual de tratamiento de las aguas residuales de industrias de curtiembres, que, además, se obtienen libres de sulfuros y cromo, permitiendo su aprovechamiento para producción de abono. Transcurrido el tiempo de tratamiento de las aguas con lodos activados, se detiene el suministro de aire y se deja el agua en reposo durante 20 – 30 minutos para permitir la sedimentación de los lodos. Posteriormente, se realiza un tratamiento de coagulación y sedimentación con hidroxicloruro de aluminio dosificado entre 50 y 150 mg/L o cloruro férrico entre 15 y 30 mg/L y alumbre o sulfato de aluminio dosificado entre 15 y 30 mg/L como coagulantes con agitación a 100 rpm durante 20 minutos y sedimentación durante 2 horas que permite la eliminación de metales, nitritos y nitratos, obteniéndose agua tratada que puede ser reutilizada en los procesos de lavado o en el de pelambre de las pieles disminuyendo el elevado consumo de agua de estas industrias. Se adiciona ácido sulfúrico concentrado al hidróxido de cromo precipitado para reutilizar la sal de cromo obtenida, sulfato básico de cromo, en el proceso de curtido de pieles. Los lodos orgánicos generados en el tratamiento con lodos activados pueden ser utilizados para compostaje en la producción de abono orgánico. También se presenta el proceso de tratamiento de aguas residuales de industrias productoras de huesos de carnaza, frigoríficos, plantas de beneficio de aves, industrias textiles y aguas negras domésticas con desodorización, oxidación de sulfuros y materia orgánica con peróxido de hidrógeno, tratamiento aerobio de lodos activados con microorganismos eficientes y coagulación – sedimentación. El proceso es el mismo presentado para las aguas residuales de curtiembres, exceptuando la etapa de precipitación de cromo que no es utilizado en estas industrias y se requiere menor cantidad de peróxido de hidrógeno que la utilizada para el tratamiento de vertimientos de curtiembres debido a que el contenido de sulfuros es menor, incluso pueden no estar presente; además, no se tiene tratamiento separado de 2 tipos de aguas; se realiza un sólo proceso para las aguas residuales mezcladas de cada industria respectiva considerada y para las aguas negras domésticas. Se filtran las aguas residuales y después pasan por trampas de grasas. Posteriormente, se realiza un tratamiento con 50-75 mg/L de peróxido de hidrógeno para oxidación de sulfuros si están presentes y de materia orgánica en un tanque adecuado para dosificación de aire con un aireador y difusores preferiblemente de burbuja fina durante un período de 2- 3 horas. Posteriormente, se realiza un proceso biológico aerobio con lodos activados; se ajusta el pH en un rango entre 6 y 7 con ácido que puede ser sulfúrico o nítrico concentrado y se adiciona inóculo de microorganismos eficientes dosificado entre 300 y 500 mg/L. En el tanque para el proceso biológico con lodos activados se dosifica aire con un aireador y difusores de burbuja fina durante 3 - 4 horas. El inóculo se prepara, previamente a su uso, de la misma manera que el utilizado para el tratamiento de las aguas residuales de curtiembres. El tiempo para la sedimentación de los lodos biológicos es de 20 – 30 minutos. Posteriormente, se realiza un tratamiento de coagulación y sedimentación con hidroxicloruro de aluminio dosificado entre 50 y 150 mg/L o cloruro férrico entre 15 y 30 mg/L y alumbre o sulfato de aluminio dosificado entre 15 y 30 mg/L como coagulantes con agitación a 100 rpm durante 20 minutos y sedimentación durante 2 horas que permite la eliminación de metales, nitritos y nitratos, obteniéndose agua tratada que puede ser reutilizada en los primeros procesos de lavado en la planta.