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Investigación Aplicada

DESCRIPCIÓN

El principal objetivo del presente estudio fue determinar la más adecuada tecnología fisicoquímica para la remoción de contaminantes de los efluentes industriales de colorantes de bixina y carmín, y así se logre que los valores de la Demanda química de Oxígeno (DQO), Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y Sólidos suspendidos totales (SST) estén por debajo de los Valores máximos admisibles (VMA) normados por el DS 021-2009 del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento del Perú.

De la gama de tecnologías de oxidación avanzada que se han aplicado fueron las variantes del Fenton: Fenton simple, Fotofenton y el Fenton térmico activado los que mejores resultados registraron.

Todo el estudio fue realizado en los laboratorios de Tecsup. Los análisis químicos fueron confirmados por un laboratorio acreditado; determinándose que el Fenton térmico activado es la tecnología de tratamiento más eficiente que permite cumplir con el objetivo planteado de acuerdo al Decreto Supremo 021 – 2009 del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento.

Es importante resaltar que el tratamiento de estos efluentes es complejo debido a que las moléculas orgánicas que las constituyen por los dobles enlaces conjugados en la bixina y los anillos aromáticos en la molécula del ácido carmínico.

 

RESULTADOS

Con las muestras obtenidas se hicieron medidas de turbidez, DQO y DBO, en dos momentos:

  • Al inicio, como parte de la caracterización del efluente.
  • Al final como producto del tratamiento.

Los resultados nos indican que la DQO estaba por encima de 4 000 mg/L, esto debido a que la producción de las corrientes de carmín y bixina no estaban operando al 100% de su capacidad de producción, sin embargo al regularizarse la producción de la planta se obtuvo e DQO iniciales mayores a 12 000 mg/L (entre el 14 y 23 de enero).

Se observó que la tecnología Fenton Térmico Activado puesta en práctica durante la investigación ha podido remover la complicada carga contaminantes orgánica (DQO) y la turbidez (TSS / NTU) presente en los efluentes antes mencionados, en los escenarios de toma de efluentes estabilizados y no estabilizados, llegando a obtener para ambos escenarios una remoción de contaminantes por debajo de los VMA del D.S. 021-2009 Vivienda.

La oxidación avanzada según el Fenton térmico activado debe colocarse antes del sistema de coagulación y floculación, a la cual debe seguirle la  sedimentación y filtración, para luego pasar al afino en las columnas de carbón activado. En la proyección de una planta real, la alta remoción de sólidos floculados se dará principalmente en el equipo de sedimentación, cuyo clarificado  pasaría por una filtro de arena y columna de carbón para su descarga en la red de alcantarillado, cumpliendo los VMA de la 021-2009 Vivienda. Es decir, antes de la separación sólido líquido el efluente demanda un proceso de oxidación avanzada para romper las cadenas de los orgánicos de doble enlace, anillos aromáticos y los complejos orgánicos (CxHyOzNw) a dióxido de carbono (CO2) y agua principalmente.

 

CONCLUSIONES

  • Debido a la producción cambiante, las tomas de muestras de efluentes realizadas en la segunda etapa de la investigación fueron las más estables en condiciones de alta producción respecto al DQO, DBO y NTU (caracterización del efluente antes de tratar), en comparación a las que se tomaron al inicio del presente estudio.
  • El proceso de tratamiento de remoción de carga orgánica más eficiente desde el punto de vista fisicoquímico es el “Fenton Térmico Activado”, por lo que lo planteamos como una potencial aplicación a efluentes que provienen de la producción de colorantes de alimentos, sobre todo con base en bixina y carmín.
  • El proceso de oxidación avanzada debe ser complementado con coagulación – floculación, un sistema de separación sólido líquido de sedimentación – filtración y una etapa de afino con columnas de carbón activado.
  • En base a estos resultados se puede realizar pruebas con el efluente en un pilotaje continuo, a bajo caudal para luego llevar a escala lo que sería la planta real en un estudio de ingeniería de detalle.