Optimización de dosificación de reactivos y diseño de una unidad de flotación (DAF) para la depuración de aguas residuales en la industria alimentaria

Abstract

[ES] En este TFG se propone un tratamiento primario para una EDAR de aguas procedentes de la industria alimentaria de panadería y bollería, incluye un tratamiento por flotación de aire disuelto (DAF) con el añadido de un tratamiento físico-químico para aumentar su rendimiento. El objetivo es disminuir la elevada carga orgánica y los sólidos en suspensión disueltos, imposibles de eliminar por procesos de filtración o decantación, haciendo que tratamientos posteriores sean más efectivos. En primer lugar, se realiza un estudio experimental que incluye la elección de reactivos químicos para la parte del tratamiento físico-químico. Se caracteriza el agua de entrada con los valores de: Sólidos en suspensión totales (S.S.T), Sólidos Sedimentables (S.S) y pH. Para el proceso físico-químico se estudian diferentes reactivos químicos con el objetivo de optimizar el tratamiento de coagulación y floculación. Se realizan ensayos de ajuste de reactivos, donde mediante la eliminación de sólidos en suspensión totales y el valor de la DQO, se eligen los más adecuados para optimizar el proceso. Se obtienen diferentes parámetros a partir de los ensayos experimentales relacionados con el diseño del tratamiento primario: pH óptimo, concentración óptima de coagulante, tipo de floculante que se adecua mejor a cada coagulante y la concentración óptima de floculante. Una vez elegidos los reactivos más efectivos para las características del efluente de entrada, se simula un tanque de flotación por aire disuelto (DAF) a escala piloto donde se obtienen parámetros clave de diseño.

[EN] This TFG proposes a primary treatment for a WWTP of water from the bakery and pastry food industry, which includes a dissolved air flotation (DAF) treatment with the addition of a physicalchemical treatment to increase its performance. The aim is to reduce the high organic load and dissolved suspended solids, which are impossible to eliminate by filtration or decanting processes, making subsequent treatments more effective. Firstly, an experimental study is carried out, which includes the choice of chemical reagents for the physical-chemical treatment part. The inlet water is characterized with the values of: Total Suspended Solids (T.S.S.), Sedimentable Solids (S.S.) and pH. For the physical-chemical process, different chemical reagents are studied to optimize the coagulation and flocculation treatment. Reagent adjustment tests are carried out, where, through the elimination of total suspended solids and the COD value, the most suitable reagents are chosen to optimize the process. Different parameters are obtained from the experimental tests related to the design of the primary treatment: optimum pH, optimum coagulant concentration, type of flocculant best suited to each coagulant and optimum flocculant concentration. Once the most effective reagents have been chosen for the characteristics of the inlet effluent, a pilot-scale dissolved air flotation (DAF) tank is simulated to obtain key design parameters such as: saturation pressure and float retention time.

[CA] En aquest TFG es proposa un tractament primari per a una EDAR d'aigües procedents de l’indústria alimentària de panaderia i pastisseria, aquest inclou un tractament per flotació d'aire dissolt (DAF) amb l'afegit d'un tractament físico-químic per a augmentar el seu rendiment. L'objectiu és disminuir l'elevada càrrega orgànica i els sòlids en suspensió dissolts, impossibles d'eliminar per processos de filtració o decantació, fent que tractaments posteriors siguen més efectius. En primer lloc, es realitza un estudi experimental que inclou l'elecció de reactius químics per a la part del tractament físic- químic. Es caracteritza l'aigua d'entrada amb els valors de: Solguts en suspensió totals (S.S.T), Solguts Sedimentables (S.S) i pH. Per al procés fisico-químic s'estudien diferents reactius químics amb l'objectiu d'optimitzar el ractament de coagulació i floculació. Es realitzen assajos d'ajust de reactius, on mitjançant l'eliminació de sòlids en suspensió totals i el valor de la DQO, es trien els més adequats per a optimitzar el procés. S'obtenen diferents paràmetres a partir dels assajos experimentals relacionats amb el disseny del tractament primari: pH òptim, concentració òptima de coagulant, tipus de floculant que s'adequa millor a cada coagulant i la concentració òptima de floculant. Una vegada triats els reactius més efectius per a les característiques de l'efluent d'entrada, se simula un tanc de flotació per aire dissolt (DAF) a escala pilot on s'obtenen paràmetres clau de disseny com: Pressió de saturació i temps de retenció en el flotador.