El sistema MBR en contenedores trata las aguas residuales del matadero

Un matadero avícola de tamaño mediano en el este de China procesa aproximadamente 15.000 pollos al día, generando 120 metros cúbicos de aguas residuales diarias con concentraciones característicamente altas de sangre, grasas, proteínas y materia orgánica biodegradable. El efluente crudo presentaba niveles de DQO (Demanda Química de Oxígeno) promedio de 2.800 mg/L, DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno en 5 días) alrededor de 1.500 mg/L, nitrógeno amoniacal de 120 mg/L y aceite y grasa superior a 200 mg/L. Estos parámetros superaban con creces los límites de vertido establecidos por la oficina local de protección ambiental, que exigía a la instalación alcanzar una DQO inferior a 80 mg/L, una DBO5 inferior a 30 mg/L, nitrógeno amoniacal inferior a 15 mg/L y aceite y grasa inferior a 10 mg/L antes de verterlas a la red de alcantarillado municipal.

El matadero había estado operando con un sistema básico de cribado y sedimentación que era claramente inadecuado para la carga de contaminantes. La presión regulatoria estaba aumentando y la instalación se enfrentaba al riesgo de suspensión de la producción si no se lograba el cumplimiento en un plazo determinado. El gerente de la planta necesitaba una solución de tratamiento que pudiera implementarse rápidamente, operarse con personal especializado mínimo y ajustarse a un presupuesto limitado. Después de evaluar las propuestas de varios fabricantes de equipos integrados de tratamiento de aguas residuales, el matadero seleccionó a Zhongqiao Enlightenment para diseñar, fabricar y poner en marcha un sistema de tratamiento completo.

Zhongqiao Enlightenment propuso un enfoque de tratamiento en dos etapas que combinaba una unidad de pretratamiento de flotación por aire disuelto (DAF) con un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado MBR (Reactor Biológico de Membrana) en contenedor. La unidad DAF se especificó para eliminar la mayor parte de las grasas, aceites, grasa y sólidos proteicos suspendidos antes de que el efluente entrara en la etapa de tratamiento biológico. Este paso de pretratamiento fue crítico porque el alto contenido de aceite y grasa en las aguas residuales del matadero puede ensuciar rápidamente las membranas MBR, reduciendo el flujo y aumentando la frecuencia de limpieza química. Al eliminar más del 85 por ciento del aceite y la grasa aguas arriba, el sistema DAF protegió el biorreactor de membrana y aseguró una operación estable a largo plazo.

La etapa de tratamiento biológico se configuró como un sistema MBR en contenedor alojado en un contenedor de envío estándar de 40 pies. Dentro del contenedor, la línea de tratamiento incluía una zona anóxica para la desnitrificación, una zona હતી (hóxica) para la eliminación de carbono y la nitrificación, y un tanque de filtración de membrana equipado con módulos de membrana de fibra hueca sumergida de PVDF con un tamaño de poro de 0,04 micrones. El diseño en contenedor proporcionó varias ventajas para este proyecto: implementación rápida sin construcción civil, movilidad para una posible reubicación futura y un entorno controlado para los paneles eléctricos y de control que los protegían de la atmósfera húmeda y corrosiva típica de las instalaciones de mataderos.

La unidad de pretratamiento DAF se entregó como un sistema montado en patín de 4 metros por 2 metros, instalado adyacente a la unidad MBR en contenedor sobre una losa de hormigón nivelada. Todo el sistema de tratamiento se instaló y puso en marcha en un plazo de 25 días a partir de la entrega del equipo. El equipo de ingeniería de Zhongqiao Enlightenment se encargó de todas las conexiones mecánicas y eléctricas, realizó el arranque inicial y la aclimatación del proceso, y proporcionó capacitación al operador durante un período de puesta en marcha de cinco días. El matadero no necesitó detener la producción en ningún momento durante la instalación, ya que el nuevo sistema se construyó junto a la red de drenaje existente y se cambió durante una ventana de mantenimiento programada de fin de semana.

Tras el período de aclimatación, el sistema combinado DAF y MBR logró un cumplimiento constante de todos los parámetros de vertido. La unidad DAF redujo la DQO de entrada de 2.800 mg/L a aproximadamente 900 mg/L, eliminó el 88 por ciento del aceite y la grasa, y eliminó más del 80 por ciento de los sólidos suspendidos. El sistema MBR trató posteriormente el efluente de la DAF, produciendo un permeado final con una DQO promedio de 45 mg/L, DBO5 inferior a 15 mg/L, nitrógeno amoniacal de 3 mg/L y turbidez inferior a 0,5 NTU. El aceite y la grasa en el efluente final estuvieron consistentemente por debajo de los límites de detección. El sistema de membrana operó a un flujo estable de 14 litros por metro cuadrado por hora con intervalos de limpieza química de aproximadamente 60 días, lo que confirma que el pretratamiento DAF protegió eficazmente las membranas de la incrustación.

El sistema de control basado en PLC proporcionado por Zhongqiao Enlightenment permitió la operación totalmente automatizada de toda la línea de tratamiento. La velocidad de la bomba de recirculación de la unidad DAF se ajustó automáticamente en función de las mediciones de turbidez del efluente en tiempo real, optimizando la dosificación de productos químicos y el consumo de energía. Los sopladores de aireación del sistema MBR se controlaron mediante variadores de frecuencia que respondían a las lecturas de oxígeno disuelto, reduciendo el consumo de energía durante los períodos de baja carga. Todos los datos operativos se registraron y fueron accesibles a través de un panel de control basado en la nube, lo que permitió al gerente de la planta monitorear el rendimiento del sistema de forma remota desde un teléfono inteligente. Se configuraron alertas automáticas por SMS para cualquier desviación de los parámetros, garantizando una respuesta rápida a posibles problemas.

El gerente de la planta del matadero compartió su experiencia: “Elegir a Zhongqiao Enlightenment como nuestro fabricante de equipos integrados de tratamiento de aguas residuales fue la decisión correcta. La combinación de pretratamiento DAF y MBR en contenedor resolvió por completo nuestro problema de aguas residuales de alta carga de matadero. Hemos pasado todas las inspecciones regulatorias desde la puesta en marcha, y la operación automatizada significa que nuestro personal solo necesita dedicar unos 30 minutos al día a las comprobaciones rutinarias. El diseño en contenedor también significa que podemos reubicar el sistema si nos mudamos a una nueva instalación en el futuro, lo que protege nuestra inversión.”

Los costos operativos del sistema combinado han demostrado ser muy competitivos. La unidad DAF consume aproximadamente 2,5 kW de potencia y requiere de 8 a 10 kg por día de coagulante de policloruro de aluminio y 2 kg por día de floculante de poliacrilamida. El consumo total de energía del sistema MBR promedia 18 kW, incluyendo aireación, bombeo de permeado y limpieza de membranas. La limpieza química de las membranas se realiza cada 60 días utilizando aproximadamente 40 litros de solución de hipoclorito de sodio por ciclo. El costo operativo total, incluyendo productos químicos, electricidad y eliminación de lodos, asciende a aproximadamente 0,85 USD por metro cúbico de aguas residuales tratadas, lo que está muy por debajo del promedio de la industria para el tratamiento de aguas residuales de mataderos y significativamente menor que los recargos por vertido al alcantarillado que la instalación habría enfrentado sin un tratamiento adecuado.

Zhongqiao Enlightenment proporciona soporte continuo postventa, incluyendo visitas trimestrales de mantenimiento preventivo, pruebas anuales de integridad de membranas y asistencia técnica remota las 24 horas. La red de servicio de la empresa cubre toda China y apoya a clientes internacionales a través de socios de servicio regionales. Este proyecto demuestra cómo la combinación estratégica de pretratamiento DAF y tecnología MBR, entregada por un fabricante experimentado de equipos integrados de tratamiento de aguas residuales, puede resolver problemas desafiantes de tratamiento de aguas residuales industriales de manera eficiente y rentable dentro de plazos de proyecto ajustados.