CASO DE ESTUDIO
Planta de tratamiento de agua residual industrial | Sector alimentos
Una empresa del sector de alimentos que opera desde 2016, dedicada a la preparación de snacks, con énfasis en productos a base de plátano funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con proyecciones de producción en constante aumento. Recientemente, se diseñó, instaló y puso en marcha una planta de tratamiento de agua residual con una capacidad de caudal de 5m3 /h.
PROBLEMAS
Aumento inesperado en el caudal durante ciertos horarios debido a procesos de lavado, alcanzando hasta $30m^3/h$, sobrepasando la capacidad de tratamiento de la planta. Por lo cual esto implica situaciones recurrentes de rebose en la planta, generando preocupaciones sobre el funcionamiento seguro y eficiente del sistema de tratamiento de agua residual.
Fallos en el funcionamiento del sistema de tratamiento, con residuos pasando al proceso de tratamiento, afectando la efectividad del DAF (Flotación por Aire Disuelto). Se verificó en el manual del fabricante de la bomba horizontal del DAF, en la sección 3.5.1 "Ejemplos de usos inapropiados", que establece que la bomba no es adecuada para bombear líquidos que contienen sustancias abrasivas, sólidas o fibrosas. En nuestro caso, estamos bombeando agua con sólidos y fibras (de tamaño inferior a 1 mm), lo cual ha sido identificado como la causa principal de los problemas de obstrucción y baja presión que estamos experimentando.
Cortes de energía eléctrica están impactando negativamente en el rendimiento del sistema de flotación por aire disuelto (DAF) instalado. Estos cortes de energía provocan una desestabilización completa del proceso del DAF, lo que resulta en la entrada de agua tanto purificada como no purificada cuando la energía es restaurada. Este "arrastre" de agua interfiere con el proceso de estabilización que ha sido establecido y puede comprometer la calidad del tratamiento de aguas residuales.
Aquí tienes la transcripción completa de las soluciones y estadísticas de mejora del proyecto JP TROPICAL:
SOLUCIÓN A PROBLEMAS
La mejora del sistema de tratamiento de aguas residuales en el proyecto JP TROPICAL ha sido abordada mediante la implementación de varias medidas:
Gestión de caudales: Instalación de un tanque de almacenamiento de 2500 galones para gestionar los picos de caudal y evitar desbordamientos. Además, se procedió a la instalación de una bomba sumergible de 3/4 hp para garantizar un flujo adecuado y mantener la eficiencia del tratamiento. Por último, se llevó a cabo la implementación de un panel eléctrico para regular las flotas de nivel y controlar el encendido y apagado de las bombas sumergibles, permitiendo un control preciso del sistema.
Filtración de sólidos: Nuestra situación involucra el bombeo de agua que contiene sólidos y fibras. Por lo tanto, estamos a la espera de una respuesta por parte del proveedor sobre una solución alternativa que satisfaga nuestras necesidades específicas. A su vez se instaló un filtro en Y a la salida del homogeneizador. Estos filtros se encargarán de asegurar que el agua que llega al DAF esté libre de cualquier residuo o partícula que pueda afectar negativamente el proceso de flotación.
Respaldo energético: Instalación de un sistema de respaldo de energía. Este sistema asegura la continuidad del funcionamiento del sistema de DAF incluso durante los cortes de energía.
"Cuando se produce un corte de energía, el sistema de respaldo entra en acción de manera automática, evitando así la desestabilización completa del proceso del DAF."
ESTADÍSTICAS DE MEJORAS
Después de la implementación de las soluciones propuestas para los problemas enfrentados por JP Tropical, hemos observado una mejora significativa en el rendimiento y la eficiencia del sistema de tratamiento de aguas residuales. Los datos muestran una reducción considerable en los siguientes problemas:
1. Reducción de Sobrecarga en la Planta de Tratamiento:
Antes de las soluciones: Sobrecarga de hasta $30m^3/h$ durante ciertas horas.
Después de las soluciones: Capacidad de gestionar picos de hasta $30m^3/h$ con la instalación de un tanque de almacenamiento de 2500 galones, evitando desbordamientos.
2. Mejora en el Funcionamiento del Sistema de Tratamiento:
Antes de las soluciones: Fallos en el funcionamiento del sistema, con residuos pasando al proceso de tratamiento.
Después de las soluciones: Implementación de una bomba sumergible de 3/4 hp, panel eléctrico para control preciso e instalación de filtros para garantizar que el agua llegue al DAF libre de residuos, mejorando la eficacia del tratamiento.
3. Reducción del Impacto de los Cortes de Energía:
Antes de las soluciones: Desestabilización completa del proceso del DAF durante cortes de energía.
Después de las soluciones: Instalación de un sistema de respaldo de energía, que garantiza la continuidad del funcionamiento del sistema de DAF, incluso durante cortes de energía.
4. Resolución de Problemas con la Bomba:
Antes de las soluciones: Problemas de obstrucción y baja presión debido a la incompatibilidad de la bomba.
Estado actual: En espera de una solución alternativa del proveedor para satisfacer las necesidades específicas.
SEGUNDO CASO DE ESTUDIO
Planta de tratamiento de agua residual doméstica | Sector Construcción
Esta constructora es una empresa de construcción e ingeniería ubicada en la República Dominicana. Se dedica principalmente a ofrecer servicios en el ámbito de la construcción civil, incluyendo la ejecución de proyectos residenciales, comerciales e industriales. Tiene a su cargo el desarrollo de importantes proyectos de construcción en 4 países.
PROBLEMA
Este proyecto residencial es un complejo residencial ubicado en Santiago de los Caballeros, República Dominicana. Es un lugar ideal para que sus residentes disfruten de actividades al aire libre en una zona privada convirtiéndose en el espacio favorito para vivir. En su primera etapa, está compuesto por 6 edificios de 52 apartamentos, con un total de 314 viviendas. Su caudal correspondiente a 1,760 personas es de $440 m^3/d$.
El proyecto contempla 2 etapas las cuales las aguas residuales provenientes de los procesos domésticos sean manejadas para reducir los contaminantes que al verterse garanticen los parámetros requeridos que permitan una correcta descarga a cuerpos superficiales.
El riesgo sería la acumulación de aguas residuales sin tratamiento adecuado. Estas aguas pueden contaminar cuerpos de agua cercanos, suelos y el aire, generando riesgos de contaminación ambiental que afectan tanto a la fauna como a la flora. Sin el tratamiento de aguas residuales, los desechos podrían contener bacterias, virus y otros patógenos que propagan enfermedades como el cólera, la hepatitis y serias amenazas sanitarias.
Proceso de Tratamiento de Aguas Domésticas
El proceso de tratamiento de aguas domésticas comienza en el tanque de homogenización, donde se regula el caudal y la carga contaminante para alimentar de manera constante al sistema biológico. Luego, el agua es tratada en un reactor biológico MBBR, donde microorganismos adheridos a soportes plásticos descomponen la materia orgánica de forma eficiente. A continuación, pasa al reactor aerobio, donde una comunidad de microorganismos elimina la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) con la ayuda de oxígeno suministrado por sopladores y difusores.
Posteriormente, el agua llega al sedimentador, donde se separan los sólidos y microorganismos suspendidos, obteniendo agua clarificada. Los lodos generados se recirculan al reactor aerobio o se almacenan en un tanque para su disposición periódica. Finalmente, el agua clarificada se desinfecta en el tanque de contacto con hipoclorito de sodio, asegurando la eliminación de microorganismos patógenos antes de ser liberada. Este sistema optimiza la calidad del agua tratada y minimiza los residuos.
¿Qué pasaría si nosotros no estuviéramos?
Impacto de la Falta de Tratamiento
Problemas de salud pública: El vertido de aguas residuales de 1,760 personas en cuerpos de agua superficiales sin tratamiento provocaría graves problemas ambientales y de salud pública. Las aguas contaminadas representan un riesgo para las comunidades cercanas, ya que podrían causar enfermedades como cólera, diarrea y hepatitis si se utilizan para consumo, riego o recreación.
Eutrofización: La contaminación por materia orgánica, nutrientes y microorganismos patógenos llevaría a la eutrofización, afectando la vida acuática al reducir el oxígeno disponible.
Degradación ecológica: El impacto ambiental incluiría la degradación de ecosistemas acuáticos, pérdida de biodiversidad y alteración del equilibrio natural.
Consecuencias económicas: En términos económicos, se afectarían actividades como la pesca, el turismo y la agricultura, aumentando además los costos de tratamiento de agua potable.
Conclusión:
Ahora esta empresa reafirma su compromiso con el desarrollo sostenible y la responsabilidad ambiental. Gracias al sistema de tratamiento de aguas residuales implementado por Tecca Caribe, se garantiza la preservación del medio ambiente y la salud pública, minimizando los riesgos asociados con la contaminación. Este proceso avanzado no solo protege los recursos hídricos, sino que también contribuye a la calidad de vida de las comunidades y a la conservación de la biodiversidad en la región.
Sin un tratamiento adecuado, el impacto ambiental y sanitario sería devastador, afectando tanto a las personas como a los ecosistemas. Sin embargo, con esta solución innovadora, Ingeniería Estrella demuestra que es posible conjugar desarrollo habitacional con sostenibilidad ambiental, convirtiendo cada proyecto en una oportunidad para cuidar y proteger los recursos naturales para las generaciones futuras.