Tratamientos integrados aplicados a aguas residuales procedentes de pequeñas y medianas empresas

Abstract

Las aguas residuales de queso constituyen una fuente de contaminación de materia orgánica, aceites/grasas, turbidez, sólidos, fósforo, nitrógeno, condiciones anóxicas, ácidas y salinas. Así, este trabajo se centralizó en la aplicación integrada de procesos de coagulación (FeCl3, FeSO4 y Al2(SO4)3) o precipitación (H2SO4, NaOH y Ca(OH)2), biodegradación aerobia y oxidación con Fenton para tratar/disponer las aguas residuales producidas por las pequeñas y medianas queserías. En general, los pre-tratamientos aplicados fueron eficientes en la eliminación parcial de materia orgánica y en la reducción de aceites/grasas, turbidez, sólidos en suspensión, fósforo, nitrógeno, proteínas y lactosa. Además, los pre-tratamientos permitieron la producción de lodos con contenidos significativos de materia orgánica, fósforo, nitrógeno y con posible aplicación agrícola. A los sobrenadantes de los procesos de coagulación-floculación y precipitación se aplicó digestión aerobia (lodos activados), con reducción del tiempo de retención hidráulica en comparación al efluente bruto y para similar eliminación de materia orgánica (≥ 95%). Se observó el efecto de diferentes variables de operación, estudios cinéticos y diseño de los decantadores. La reducción de la materia orgánica fue alrededor de 100% cuando se utilizó el proceso Fenton. Asimismo, se llevaron a cabo ensayos de reutilización de agua residual tratada por proceso de precipitación con NaOH en cultivos de tomate (cv. Roma y cv. Rio Grande) con diferentes niveles de salinidad, con estudio de la producción y efectos en las plantas y suelo. Por otra parte, el agua y los lodos obtenidos en el proceso de precipitación con Ca(OH)2 se aplicaron en cultivos de lechuga.

The cheese whey wastewater constitutes a contamination source of organic matter, oils and fats, turbidity, solids, phosphorus, nitrogen, anoxic, acidic and saline conditions. Thus, this work was centralized in the processes integrated application of coagulation (FeCl3, FeSO4 and Al2(SO4)3) or precipitation (H2SO4, NaOH and Ca(OH)2), aerobic biodegradation and oxidation with Fenton to treat/dispose the wastewater produced by small and medium cheese factories. In general, the pre-treatments were effective in the partial removal of organic matter and in the reduction of oils and fats, turbidity, suspended solids, phosphorus, nitrogen, proteins and lactose. Furthermore, the pre-treatments led to the production of sludge with significant contents in organic matter, phosphorus, nitrogen and with potential agricultural application. Aerobic digestion (activated sludge) was applied to the supernatants of the coagulation-flocculation and of the precipitation, with reduction of the hydraulic retention time comparatively to the raw effluent and for similar organic matter removal (≥ 95%). The effect of different operating variables, kinetic studies and sedimentation tanks design were assessed. Organic matter reduction was approximately 100% when Fenton process was used. Additionally, growth of tomato cultures (cv. Roma and cv. Rio Grande) by using treated wastewater from NaOH precipitation process was carried out at different salinity levels. The production and effects on plants and soil were studied. On the other hand, the treated wastewater and the sludge obtained in the Ca(OH)2 precipitation process were applied to lettuce cultures.