TEMA 05 PCI (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad de Valencia (UV)
Grado Ciencias Ambientales - 4º curso
Asignatura PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN INDUSTRIAL
Año del apunte 2017
Páginas 10
Fecha de subida 07/10/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Tema 05. Aguas residuales en la industria.
Introducción: Consumo de agua en España: Agricultura es la mayor consumidora de agua, aunque depende también de la región/país/etc.
Sin contar con la agricultura, los hogares y las industrias son los que más están consumiendo.
Consumo de agua en el mundo: los que más consumen son los más desarrollados.
Coste del consumo de agua - Valor unitario del agua: es el cociente entre los ingresos por el servicio realizado (importe recaudado en concepto de abastecimiento, alcantarillado y depuración) y el volumen de agua consumido por los usuarios, tanto hogares como sector servicios e industria.
La ciudad con el precio más caro de agua es Cádiz, seguida de Sevilla y de Huelva.
Legislación de aguas:      Identificación: Decisión 479 de 2000.
Tratamientos de aguas residuales urbanas: RDL 11 de 1995.
Saneamiento: Ley 2 de 1992 (y Decreto 266 de 1994 en la CV).
Vertido: RD 606 de 2003 (y Orden 2056 de 2014).
Lodos: Orden 12 de 2017.
1 En paréntesis encontramos las leyes (subordinadas) que desarrollan a las principales.
Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Usos del agua en la industria: El agua en la industria: Usos del agua en la industria: Contaminación importante que no sale en las analíticas.
Oficinas (como en las casas).
Aguas de limpieza: de materias primas, productos intermedios y finales, maquinaria, instalaciones, etc.
También hay que tener en cuenta los agentes de limpieza: agua, agentes químicos, temperatura y acciones mecánicas (inmersión, aspersión).
Aguas de proceso:  Materia prima: fabricación de bebidas.
o Requisitos de calidad estrictos.
o Tratamientos caros.
 Generación y transporte de energía: turbinas de vapor.
 Agua de transporte: o Baños electrolíticos.
o Materias de una parte a otra de la fábrica.
 Fluido térmico: o Cambiadores de calor.
o Circuitos de refrigeración.
2 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Otros usos del agua:     Corte de materiales.
Fuerza motriz de generadores y turbinas.
Para hacer el vacío (bombas de vacío).
Doméstica: sanitarios y comedores.
Evaluación de la calidad del agua: Calidad del agua: alteración de la calidad del agua debida a la aparición de materia o energía en el ambiente como resultado de las actividades humanas (al menos en parte) y tiene un efecto nocivo sobre el entorno.
La calidad del agua:  Es un juicio de valor en función del uso.
 Mantener la del usuario más exigente.
 También afectada por factores tierra-suelo.
Requisitos de calidad del agua en función de los usos del agua:      Agua de procesos: mayor calidad, en función del proceso.
Agua de refrigeración y calefacción: mayor pureza.
Agua de limpieza de productos: lavado en contracorriente.
Agua de limpieza de instalaciones: poco exigente.
Agua residual a evacuar: requisitos de vertido.
Definición de agua residual: Doméstica: las procedentes de zonas de vivienda y servicios y generadas principalmente por el metabolismo humano y actividades domésticas.
Industrial: vertidas desde locales utilizados con fines comerciales o industriales que no sean domésticas ni de correntía pluvial.
Urbana: domésticas o mezcla con industriales o pluviales.
Composición de las ARI:           Causantes de la contaminación: Materia Orgánica (Nutrientes).
Sólidos suspendidos.
Grasas y aceites.
Microorganismos patógenos.
Detergentes.
Temperatura.
pH.
Metales.
Compuestos Orgánicos Volátiles, COV.
Fenoles.
3             Sales inorgánicas.
Ácidos y bases.
Materia orgánica.
Sólidos suspendidos.
Flotantes (líq y sól).
Color.
Elevada temperatura.
Compuestos tóxicos.
Compuestos peligrosos.
Contaminación biológica.
Materiales radioactivos.
Generadores de espumas.
Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Evaluación de la calidad del agua: Características físicas:      Turbidez.
Sólidos suspendidos.
Color.
Olor y sabor.
Temperatura.
Características químicas:        Dureza.
pH.
Alcalinidad.
Conductividad.
Metales pesados.
Nutrientes.
Materia orgánica (DBO-DQO-COT).
Características biológicas:       Impacto.
Clasificación de los microorganismos según diversos criterios.
Principales microorganismos presentes en el agua dulce y residual.
Contaminantes biológicos de interés sanitario.
Técnica de recuento de microorganismos.
Test de toxicidad o bioensayos.
Vertidos: Destinos:  Vertido a DPH (Dominio Público Hidráulico): o Autorización Cuenca Hidrográfica.
o Canon control de vertido.
o Canon de saneamiento.
 Vertido al mar: o Autorización Conselleria MA.
o Canon de saneamiento.
 Vertido a alcantarillado: o Ordenanzas municipales (municipio/polígono).
o Canon de saneamiento.
4 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Normas para verter al alcantarillado:      Integridad de la red.
Seguridad del personal.
Proteger el tratamiento posterior.
Proteger el lecho receptor.
Evacuar los fangos.
Vertidos al alcantarillado – Problemas: Disolución de materiales:  Corrosión con ácidos: HCl, H2SO4, HNO3.
 Aguas ricas en OH-, CO3-2, HCO3-.
Agresión al hormigón: aguas blandas, sin Ca+2, ni Mg+2.
Obstrucción de colectores:  Con S.S. y precipitados de CO3-2 y SO4-2.
 Solidificación de aceites y grasas.
Condiciones peligrosas:     Tóxicos para EDAR biológica.
Gases Tóxicos: H2S, HCN, CO, NH3.
Compuestos Orgánicos Volátiles (COV).
Compuestos Reactivos: ClO4-, S-2, CN-.
Minimización: Control:  Método limitador: consiste en establecer límites que no pueden ser nunca superados. Existen tres tipos de métodos: o Normas y regulaciones: ordenanzas municipales, confederación hidrográfica, etc.
o Permisos de vertido: expedido por el propietario de la red de alcantarillado.
Pueden ser temporales o definitivos.
o Sanciones: económicas (canon de vertido) o funcionales (clausura de la actividad).
 Método disuasorio - Canon de saneamiento: en función del agua consumida.
 Autorregulación: por la propia empresa  minimización del consumo y la carga contaminante.
5 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Canon de vertido: es una carga económica aplicable a los productores de vertidos de aguas residuales en el ámbito del Dominio Público Hidráulico.
Este canon es percibido por los Organismos de cuenca y está destinado a la protección y mejora de la calidad de las aguas.
La legislación establece un procedimiento para determinar la carga contaminante en función del volumen del vertido y de la naturaleza del mismo (procedencia urbana o industrial, calidad del agua residual). Así, la carga contaminante se calcula aplicando la fórmula C = K·V.
Canon de saneamiento: creado en la Ley 2/92 del Govern Valencià, de Saneamiento de las Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana, tiene como finalidad financiar los gastos de gestión y explotación de las instalaciones de evacuación, tratamiento y depuración de las aguas residuales en el ámbito territorial de esta Comunidad.
Minimización:  Separación de los sólidos.
 Segregación de corrientes.
 Estudio de los flujos internos de agua: para minimizar el consumo y separar las corrientes que no necesitan depuración.
 Tratamientos de les aguas contaminadas.
 Reducción de volúmenes: o Reducción del consumo.
o Separación de vertidos.
o Reutilización como agua bruta.
 Reducción de la carga: o Cambios en los procesos.
o Modificaciones en los equipos.
o Segregación de vertidos.
o Mezcla de vertidos.
Ejemplos:  Mejorar las operaciones de limpieza de equipo: dispositivos mecánicos, alta presión, coordinación del calendario, limpieza en seco.
 Maximizar la vida útil del agua de producción: conductividad, mejores sellos.
 Optimizar el uso del agua: control.
 Purga de la torre de enfriamiento: agua de lavado.
 Agua de enfriamiento de un solo uso: agua de proceso.
 Condensado de tanques o procesos: agua de relleno para la caldera.
6 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Tratamientos: Tipos y Procesos de tratamiento: Finalidad:  Pretratamientos: eliminar elementos grandes, arenas, grasas, flotantes, etc.
(rejas, desarenadores-desengasadores).
 Tratamientos primarios: eliminación de sólidos suspendidos y metales del agua residual (decantación, flotación, coagulación-floculación y/o precipitación química).
 Tratamientos Secundarios: eliminación de la materia orgánica del agua residual (fangos activados, biodiscos, lagunas aireadas, filtros percoladores, lagunage, etc.).
 Tratamientos Terciarios o avanzados: eliminación de nutrientes y de componentes específicos para posibilitar la reutilización del agua (desinfección, osmosis, filtración, ozonización, etc.).
 Tratamiento de los fangos: estabilización y deshidratación.
Métodos:  Operaciones unitarias físicas: métodos de tratamiento en los que el cambio en la calidad del agua es llevado a cabo mediante la aplicación de fuerzas físicas. Operaciones físicas típicas son el enrejado, mezclado, sedimentación y filtración.
 Procesos unitarios químicos: procesos de tratamiento en los cuales la eliminación o tratamiento del contaminante se realiza por adición de productos químicos o a través de reacciones químicas. Dos ejemplos importantes son la precipitación química y la desinfección.
 Procesos unitarios biológicos: procesos en los cuales la eliminación de contaminantes se lleva a cabo por medios biológicos. El ejemplo más conocido es el proceso de fangos activados para la eliminación de materia orgánica.
Industrias según los vertidos: Separación de líneas: 7 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Aguas para usos industriales (reutilizables): para recuperación de subproductos y reutilización del agua.
Se usa: ósmosis inversa, electrodiálisis, ultrafiltración, intercambio de iones, carbón activado, sedimentación, filtración, evaporación y deshidratación.
Aguas Residuales Urbanas (ARU): se genera un vertido que no produzca impactos en el medio receptor. Las operaciones unitarias que se usan son: físicas, químicas y biológicas.
Aguas Residuales Industriales (ARI): Objetivos:  Vertido a algún lecho receptor: tratamiento total hasta niveles que permitan su vertido. Sujetas a las determinaciones del Reglamento del Dominio Público Hidráulico.
 Conexión a la red de saneamiento local: tratamiento previo para cumplir los requisitos de vertido vigentes (ordenanzas municipales).
Tratamientos:  Físicos: rejas, tanques de homogeneización, aireación, mezclado, floculación, sedimentación, flotación, filtración en medios granulares, separación ("stripping") con aire, ultrafiltración, osmosis inversa, electrodiálisis y adsorción sobre carbón activado.
 Químicos: neutralización, precipitación química, coagulación, oxidación química, intercambio iónico y desinfección.
 Biológicos: fangos activados, filtros percoladores, biodiscos, filtros verdes, digestión anaeróbia y eliminación biológica de nutrientes.
Selección: depende de: caudal de tratamiento, composición, concentraciones, calidad requerida en el efluente, abundancia de agua, posibilidades de reutilización (aguas de refrigeración), posibilidad de vertido a una depuradora municipal, tasas de vertido, etc.
Comparativa:  Aerobio: mayor rendimiento de depuración, necesita aporte de oxígeno, límite de carga a tratar, gran producción de fangos y permite eliminación de nitrógeno.
 Anaerobio: necesita post-tratamiento, costos bajos de operación, subproductos energéticos aprovechables, altas cargas de operación hidráulicas y orgánicas, baja producción de fangos, baja necesidad de nutrientes, arranque lento y delicado y mantenimiento durante largo tiempo sin substrato.
8 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Elección: Beneficios: reutilización, cumplir lo ordenado, incremento en el rendimiento, mejor calidad del agua, menor costo de funcionamiento y de daños sufridos y buenas relaciones públicas.
Problemas: Sedimentación: se produce cuando la química y las condiciones de temperatura son tales que las sales minerales disueltas en el agua provocan la formación de depósitos sólidos. Estos pueden ser móviles, como un sedimento fino, o se puede acumular en capas en las superficies metálicas de los sistemas. La sedimentación es un problema, ya que aísla y el intercambio de calor se vuelve menos eficiente por el espeso sedimento, lo que provoca el derroche de energía. La sedimentación también reduce los anchos de tubería y por lo tanto aumenta la energía utilizada en el bombeo del agua a través de las tuberías.
Corrosión: se produce cuando el metal base se oxida y poco a poco la integridad de los equipos de la planta se ve comprometida. Los productos de corrosión pueden causar problemas similares a sedimentación, pero la corrosión también puede dar lugar a fugas, que en un sistema de presión puede llevar a fallas catastróficas.
9 Prevención de la Contaminación Industrial Egarciamarin Microbios: pueden vivir en agua de refrigeración no tratada, ya que es cálido y, a veces, lleno de nutrientes orgánicos, ya que las torres de enfriamiento húmedas son depuradores de aire muy eficientes. El polvo, las moscas, el pasto, las esporas de hongos y además se acumulan en el agua y crean una especie de “sopa de microbios” si no se tratan con biocidas.
Eliminación de aguas residuales: en una planta industrial es un problema difícil y costoso. La mayoría de las refinerías de petróleo, plantas químicas y petroquímicas cuentan con instalaciones in situ para el tratamiento de aguas residuales de manera que las concentraciones de contaminantes en las aguas residuales tratadas cumplan con los reglamentos nacionales y municipales en materia de disposición de aguas residuales.
10 ...

Comprar Previsualizar