Las agroindustrias son una actividad económica importante que involucra la producción, industrialización y comercialización de productos agropecuarios y otros recursos naturales. En la transformación de productos agrícolas se generan aguas residuales, las cuales deben ser tratadas adecuadamente para evitar la contaminación del medio ambiente y proteger la salud pública. El manejo de las aguas residuales de agroindustrias es crucial para minimizar los impactos negativos en la calidad del agua y los ecosistemas. Por ello, es importante contar con estrategias eficaces de gestión ambiental y tratamiento de aguas residuales de agroindustrias. Además, se pueden implementar prácticas sostenibles en la agroindustria para minimizar la generación de aguas residuales y disminuir su impacto ambiental.
Las agroindustrias se dividen en dos categorías, alimentaria y no alimentaria, la primera se encarga de la transformación de lo producido por la agricultura, ganadería, pesca y silvicultura en productos elaborados, en esta transformación se incluye los procesos de selección de calidad, clasificación (por tamaño), embalaje-empaque y almacenamiento de la producción agrícola, a pesar de que no haya transformación en sí y también las transformaciones posteriores de los productos y subproductos obtenidos de la primera transformación de la materia prima agrícola. La rama no-alimentaria es la encargada de la parte de transformación de estos productos que sirven como materias primas, utilizando sus recursos naturales para realizar diferentes productos industriales.
Aguas residuales generados por agroindustrias
La agroindustria hace uso de gran demanda de agua para los procesos de lavado, enjuague de productos agropecuarios, forestales y otros recursos naturales también en la misma producción generando por consiguiente una gran cantidad de agua residual industrial, adicionando a ello insumos de origen natural y/o químicos para la conservación y preservación de los productos vegetales para su comercialización y exportación que debe de cumplir con los requerimientos y exigencias del mercado internacional. Principalmente estos insumos utilizados están presentes en aguas residuales, por ejemplo, en las agroindustrias del sur de Perú para la exportación de alcachofas hacen uso de insumos como el ácido cítrico, sal de mesa, aceite de girasol, aceite de canola, aceite de oliva, ácido acético, ácido ascórbico, vinagre de caña y vinagre de manzana, de esta manera se generan efluentes conteniendo estos insumos en su composición con elevadas concentraciones.
Normativa de cumplimiento
En el capítulo IV de la Ley de Recursos Hídricos (Ley Nº 29338) de Perú, trata sobre la regulación del vertimiento y reúso de las aguas residuales tratadas. Algunos puntos importantes son:
- Define las condiciones y procedimientos para la autorización del vertimiento y reúso del agua residual tratada.
- Prohíbe el vertimiento o reúso del agua residual sin tratamiento.
- Para obtener la autorización de vertimiento del efluente de la PTAR a un cuerpo natural, se deben cumplir los Límites Máximos Permisibles (LMP) y asegurar el cumplimiento de los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) en el cuerpo de agua.
- Para obtener la autorización de reúso de las aguas residuales tratadas, se deben cumplir los valores establecidos por el sector de la actividad a la que se destine el reúso o, en su defecto, las guías de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
- Define a la Autoridad Nacional del Agua como responsable del control de los vertimientos y reúso autorizados.
En base a estos puntos mencionados y acuerdo los compromisos ambientales las agroindustrias no solo están comprometidas a cumplir con los LMP si no con el ECA y las directrices que indica la OMS, ya que la mayoría de agroindustrias están ubicadas en la parte alta o media de una cuenca y son los primeros emisores en descargar sus aguas al cuerpo receptor principalmente en los ríos y las aguas recogidas en la parte baja de la cuenca son utilizadas para el riego de cultivos de consumo directo por la misma población que forma parte de provincia y exigen agua de calidad para su cultivos.
Características fisicoquímicas de las aguas residuales de agroindustrias
Como se describió anteriormente, la composición de las aguas residuales de agroindustrias tiene principalmente alto contenido de materia orgánica expresados en DQO y DBO5, presencia de solidos suspendidos, aceites y grasas en suspensión, aceites y grasas emulsión, restos de vegetales e insumos naturales y/o químicos utilizados en el proceso productivo.
De acuerdo al monitoreo compuesto realizado diariamente por el equipo FLOWEN se tiene los siguientes resultados de la caracterización de un agua residual agroindustrial en el sur de Perú dedicado a recolectar, envasar y congelar las alcachofas para su comercialización en diversas presentaciones y tamaños:
Solución Flowen para el tratamiento de aguas residuales de agroindustrias
El objetivo principal a la hora de establecer y/o diseñar un sistema de tratamiento de aguas residuales de una agroindustria, en este caso de la producción de envasado y congelado de alcachofas, consiste en eliminar la carga orgánica, la cual es originada por las partículas en suspensión, aceites y grasas en suspensión y emulsión principalmente e insumos utilizados en el mismo proceso productivo.
Teniendo en cuenta lo observado en la caracterización se realizaron diversas pruebas de tratabilidad para diseñar un sistema adecuado y eficiente para este tipo de agua residual como se puede visualizar en la figura 1.
Figura 1. Pruebas de tratabilidad del agua residual de una agroindustria.
De acuerdo a las características fisicoquímicas se eligió el siguiente tren de tratamiento que comprende las siguientes etapas de tratamiento:
- Pre-tratamiento
Las aguas residuales son captadas e ingresan a la cámara de rejas para el retiro de solidos de gran tamaño como restos de alcachofas y residuos grandes, ingresando a una cámara de bombeo donde por medio de bombas sumergibles impulsará al agua residual hacia una filtración más fina por medio de un filtro estático de 2 mm de malla siguiendo a una trampa de grasas para la retención de aceites y grasas por diferencia de densidad.
- Tratamiento primario
El agua residual después de pretratamiento ingresará a un tanque de ecualización con un tiempo de retención hidráulico de 8 h de cada jornada de producción donde se homogenizará la carga de ingreso y para un mejor control del caudal de tratamiento. Luego, por medio de bombas sumergibles el agua residual será impulsado a la unidad de tratamiento fisicoquímico donde consta de un tubo floculador donde se adicionará coagulante para la desestabilización de cargas de los sólidos suspendidos y coloides y adición de floculante para la aglomeración de flóculos; después de esta etapa el agua coagulada y floculada ingresará al sistema por flotación por aire disuelto (DAF) para la remoción de partículas en suspensión, coloides, aceites y grasas que estaban emulsionadas.
- Tratamiento secundario
En esta etapa el agua residual por gravedad ingresará al sistema de lodos activados donde tiene como función por acción de las bacterias presentes en el reactor consumir la materia orgánica del agua residual y después de un tiempo de retención > 6 h. La relación de carga diaria total debe estar en la relación de DBO5 / Nitrógeno Kjeldahl / Fósforo total en 100/5/1 y de acuerdo a los cálculos hay un déficit de nutrientes para el consumo de las bacterias, lo cual se debe adicionar nutrientes como fuente de nitrógeno la urea y como fuente de fósforo el ácido fosfórico.
El agua después del tratamiento biológico pasará a la unidad de sedimentación donde parte del lodo será recirculado al reactor biológico para mantener estable la biomasa presente en el reactor y la otra parte de lodos biológicos será purgado hacia la unidad de tratamiento de lodos.
- Tratamiento terciario
La etapa de tratamiento terciario consta de una filtración con zeolita alrededor de 4 um y la desinfección del agua con hipoclorito de sodio con el objetivo de cumplir los estándares de calidad y los lineamientos de la OMS para el uso del agua residual tratada en el riego de áreas verdes.
Se tiene las siguientes concentraciones de los parámetros después del tren de tratamiento aplicado.
- Tratamiento de lodos
Para el tratamiento de lodos se cuenta con unidades de almacenamiento de lodos fisicoquímicos y unidad de digestión de lodos biológicos para la deshidratación de lodos por medio de un deshidratador tipo tornillo donde se obtendrá lodos con menor porcentaje de humedad y el agua generado del escurrido del sistema de deshidratación de lodos se enviará al tanque de ecualización para su tratamiento respectivo.
Figura 2. Procesos de tratamiento de aguas residuales de agroindustrias (diseño FLOWEN).
Autor: Robles Kquerare Wilson
