Tratamiento de aguas residuales industriales mediante acoplamiento de procesos físico-químicos y biológicos

Resumen

El presente trabajo de investigación está dirigido al análisis de la problemática medioambiental de diferentes efluentes industriales, y la elección del tratamiento más óptimo posible priorizando la combinación de tratamientos que conduce al aumento de la biodegradabilidad del efluente original. Asimismo, se ha realizado una evaluación tecno-económica de las estrategias de tratamiento planteadas. En la Comunidad de Madrid, en el caso de que estas aguas residuales industriales sean vertidas en la red colectora que lleva las aguas a las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales, es necesario realizar un acondicionamiento previo. La ley que regula el vertido de estas aguas a la red de saneamiento es la 10/1993, de 26 de octubre. En muchas ocasiones el uso de un único tratamiento puede no resultar efectivo debido a la elevada complejidad de los efluentes industriales, permaneciendo el agua residual en valores de DQO de vertido, o toxicidad elevada, por lo cual seguirían resultando efluentes que no cumplen la legislación y peligrosos para el medio ambiente. En este sentido, resulta muy importante remarcar la importancia de la utilización de tecnologías combinadas para abordar la problemática de estas aguas. De todas formas, la estrategia combinada de depuración debe estar basada en una buena caracterización del efluente (contenido en materia orgánica (COT y DQO); biodegradabilidad, toxicidad e inhibición (análisis respirométrico); composición química; presencia de metales; sólidos coloidales). Los resultados de estos análisis permitirán planificar la estrategia de acoplamiento de los tratamientos. Los efluentes industriales a tratar en la presente memoria han sido dos aguas residuales agroquímicas procedentes de una industria de formulación de biocidas, así como un agua residual farmacéutica procedente de una industria de síntesis orgánica. Estos efluentes debido a su compleja matriz composicional poseen una baja biodegradabilidad de partida, por tanto el objetivo inicial es aumentar esa biodegradabilidad con el fin de acoplar el efluente resultante con un tratamiento biológico. Una vez conocidas las características del agua residual inicial, se priorizan en primer lugar los tratamientos físico-químicos sencillos tipo coagulación-floculación, para lo cual se han empleado coagulantes inorgánicos poliméricos. En este caso, resulta determinante la presencia de una fracción importante de sólidos coloidales que favorecen la disminución de la carga orgánica de partida. En el caso que este tratamiento resulta poco efectivo, la utilización de procesos de oxidación avanzada es clave para reducir la carga orgánica elevada inicial. Dentro de los tratamientos de oxidación avanzada, los tratamientos de oxidación tipo Fenton suponen una gran elección ya que se pueden realizar en condiciones moderadas de temperatura y un uso limitado de reactivos. En este sentido, la optimización de las dosis de peróxido y catalizador empleados, así como la temperatura de reacción resultan decisivos en la economía del proceso. Finalmente, una vez reducida la carga orgánica inicial del agua residual se conduce el efluente resultante a un tratamiento biológico. En la presente tesis se han utilizado Sequencing Batch Reactors (SBR) debido a su flexibilidad operacional y a la posibilidad de realizar las operaciones de reacción y sedimentación en el mismo reactor.