Contaminacion ambiental

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Contaminacion ambiental

  1. 1. GUIA PARA LA APRECIACION DE LA CONTAMINACION HIDRICA Santafé de Bogotá, julio de 1997 Ing. José Manuel Restrepo INTRODUCCION El objeto de este trabajo es ofrecer los elementos básicos para evaluar la contaminación hídrica generada por las distintas actividades humanas que usan agua en sus procesos. El efecto que tiene el uso del agua en un proceso, es el de cambiar la concentración de elementos y compuestos que hay disueltos o suspendidos en el agua. Ese cambio se llama “contaminación”, si las concentraciones de los elementos e índices cualitativos se apartan de los niveles encontrados en el agua “natural” o “pura”. Por el contrario, si las concentraciones se acercan a los niveles encontrados en el agua “natural o “pura”, habrá un proceso de “descontaminación” o “tratamiento”. Todos los procesos de “uso” del agua, contaminan de algún modo el agua, y tienen un beneficio económico y un costo ambiental. Por el contrario los procesos de “tratamiento” del agua descontaminan el agua y tienen un beneficio ambiental y un costo económico. Para incentivar la descontaminación se ha propuesto cobrar un precio por el “uso” del agua, que sea relativo al costo económico de descontaminación, de modo que ese cobro sirva para incentivar a los usuarios del agua a descargar agua menos contaminada que se acerque lo mas posible a la calidad del agua “pura” o “natural” . Este cobro se denomina Tasa Retributiva. El decreto 901 del 1o. de abril de 1997 que establece en Colombia el marco general operativo de las Tasas Retributivas, genera la necesidad de evaluar el grado de contaminación que cada usuario produce con sus descargas a una cuenca determinada. Esta evaluación de la cantidad de contaminación descargada a una cuenca tiene el doble objeto de : a) Poder determinar la calidad del agua “natural” de la cuenca, o se la “meta” de contaminación mínima a la cual quiere llegarse. b) Determinar el grado de contaminación aportado por cada usuario. Con esas bases se
  2. 2. podrá cobrar monetariamente al usuario el costo ambiental de su contaminación, y haciendo al mismo tiempo que dicho cobro sea para el usuario un incentivo para contaminar menos dentro de un proceso gradual y efectivo. Este trabajo se ha elaborado en respuesta a esa necesidad de evaluación de la contaminación, que a raíz del decreto mencionado, surge para las entidades de evaluación y control (“Autoridad Ambiental Competente” - Autoridad), que son entre otras las CARes y las DAMAs. Este trabajo ofrece los elementos para conocer cuanta carga contaminante es razonable esperar de un usuario específico, si se conocen algunos indicadores tales como, caudal utilizado, número de personas usuarias, volúmenes de producción resultantes de procesos que utilizan agua, etc. Se ha pretendido en lo posible presentar casos “típicos” colombianos relacionados con tecnologías típicamente utilizadas en Colombia. Desde luego, después de iniciado el proceso de implantación de las tasas, posteriormente las “Entidades”, poco a poco podrán hacer la evaluación experimental específica de cada usuario, pero en una primera fase serán necesarias las “autodeclaraciones” de los usuarios, y es entonces cuando este trabajo pretende ser una ayuda útil para comprobar la exactitud de dichas autodeclaraciones. No todas las actividades de servicio e industriales en que se usa agua, producen el mismo grado de contaminación ni contaminan con los mismos elementos o índices, por esta razón se dividieron genéricamente dichas actividades en grupos y subgrupos, en un total de 60 divisiones. Se tomaron como criterio para esta clasificación, afinidad de elementos contaminantes y procesos de tratamientos comunes ; de modo que dicha clasificación sirviera para estimar costos de descontaminación apropiados para cada división. En el capítulo I se identifican estos grupos y subgrupos. En el capítulo II, siguiendo la clasificación del capítulo I, se describe cada grupo y subgrupo. En el capítulo III, se reconoce la colaboración recibida en la elaboración del trabajo y se presenta la bibliografía que lo sustenta. En el capítulo II se indican, no solamente la DBO5 correspondiente, sino todos los otros elementos contaminantes representativos para cada caso; pues es de anotar que en muchos grupos contaminantes la DBO5 no es significativa, aún cuando los demás elementos contenidos en la descarga si sean altamente contaminantes. Estos otros elementos contaminantes serán de tener en cuenta en el futuro. Como todos los usos del agua con fines industriales están ligados a un uso doméstico correspondiente a los servicios para el personal que labora en la actividad industrial respectiva, es importante en las autoevaluaciones, que se distinga entre la descarga correspondiente al uso doméstico y la descarga propiamente industrial, pues hay muchos usos industriales que por su naturaleza no generan contaminación medible en DBO5 o apenas en un grado poco importante, sin embargo todos los 2
  3. 3. establecimientos industriales tienen servicios para su personal, y en algunos casos esa descarga, que sí contiene DBO5, es altamente significativa. Para los 60 diferentes grupos de uso del agua se intentó cuantificar la carga contaminante “típica” que cada uso arrojaría, sin embargo pueden ser mas útiles concentraciones “típicas”, pues los caudales pueden ser medidos con mayor facilidad. No obstante, en algunos casos no se encontraron referencias ciertas sobre concentraciones típicas y se tomaron entonces concentraciones máximas admisibles según el estudio “Cálculo y Aplicación de las Tarifas de las Tasas Retributivas y Compensatorias por Contaminación Hídrica” (contrato PNUD No. 6990901) (35) del autor, que sirvió para formar criterio en los grupos de estudio de redacción del decreto 901. Para los caudales se tomaron los caudales típicos escogidos en dicho estudio, de tal modo que en los cuadros se presentan concentraciones para guía, y cargas solamente a modo de ejemplo. Los grupos para los cuales se utilizó el límite máximo admisible de concentración son: 1.5 Aeropuertos de fumigación 2.3 Aguas de escorrentia municipales 4.1 Industria de Lácteos 4.2. Mataderos de ganado 4.2.2 Mataderos de aves 4.5 Industria azucarera 4.6.1 Bebidas no alcohólicas 4.8 Industria de Conservas alimenticias 4.9 Industria de pescado y mariscos 4.10 Industria del pan y similares 4.11 Procesamiento de granos 4.12 Industria de chocolates y confites 4.13 Fritos y papas (comestibles) 4.14 Extracción de aceites básicos (Palma Africana) 4.15 Industria de Levaduras 4.16 Industria de la champiñoneria 5.1 Industria Papelera 5.2 Industria Fotográfica 5.3 Industria Metalurgica 5.5 Industria Metalmecanica 5.6.1 Industria de la explotación del petróleo 5.6.2 Industria de la refinación del petróleo 5.8 Industria del vidrio 5.9 Industria del cemento, concreto 5.10 Industria de materiales plásticos y sintéticos 3
  4. 4. 5.11 Industria del aluminio 5.12 Industria de madera contrachapada 5.13 Pinturas tintes y colorantes 5.14.1 Lavado de Carbón 5.15 .1 Proceso de explotación minera 5.15.2 Proceso de concentración minera 6.2 Industria Prod. Qcos Orgánicos 6.3.1 Fertilizantes de Nitrógeno 6.3.2 Fertilizantes de fosfato 6.5.2 Industria de Cosméticos 6.6 Industria de ceras y parafinas 7.1 Centrales térmicas 8.2 Industria de la Floricultura Los grupos para los cuales se utilizó una concentración típica con referencia cierta son: 1.1 Lavanderías de Ropa 1.2 Estaciones de Gasolina 1.3 Recepción de aguas de sentina 1.4 Lixiviados de rellenos sanitarios 2.1 Aguas residuales domesticas 2.2 Aguas negras municipales 2.3 Aguas de escorrentia municipales 3.1.1 Producción de materias primas 3.1.2 Plantas de producción y acabado de textiles 3.2 Industria del Cuero 4.3 Industria del café 4.4 Industria del Arroz 4.6.1 Bebidas no alcohólicas y gaseosas. 4.6.2 Industria Cervecera 4.6.3 Industria de licores 4.7 Industria de grasas y aceites 4.8 Industrias de conservas alimenticias 4.9 Industria de pescado y mariscos 5.1 Industria Papelera 5.4 Industria de la galvanotecnia 5.7 Industria del caucho 5.14 Industria del coque 6.1 Químicos inorgánicos 6.4.1 Industria de Jabones 6.4.2 Industria de detergentes. 6.5.1 Drogas 4
  5. 5. 8.1 Estabulación Los grupos para los cuales se presenta además de la concentración típica se indica una carga con referencia cierta son : 1.1 Lavanderías de Ropa 1.2 Estaciones de Gasolina 1.3 Recepción de aguas de sentina 1.4 Lixiviados de rellenos sanitarios 3.1.4 Industria textileras de Colombia 3.2 Industria del cuero (Curtiembres) 4.2.1 Mataderos de aves 4.3 Industria del Café 4.6.2 Industria Cervecera 4.6.3 Industria de Licores 4.7 Industria de grasas y aceites 6.5.1 Drogas 5.7 Industria del caucho 6.1 Químicos inorgánicos 8.1 Estabulación Esperamos que el presente trabajo sea de utilidad para las Autoridades Ambientales en el proceso de evaluación de las autodeclaraciones iniciales de los usuarios. A todo lo largo del trabajo los números entre paréntesis se refieren a las referencias bibliográficas listadas con el mismo número en el capítulo III. 5
  6. 6. CAPITULO I CLASIFICACION DE USOS DE CONTAMINACION DE AGUA POR ACTIVIDADES DE SERVICIOS E INDUSTRIALES 6
  7. 7. I. CLASIFICACION DE USOS DE CONTAMINACIÓN DE AGUA POR ACTIVIDADES DE SERVICIOS E INDUSTRIALES. CLASIFICACION (1), (2) Y (7) Las diferentes actividades de servicios o industriales según sus vertimientos se han dividido como se enuncia a continuación: GRUPO SECTORES SUBSECTORES 1.SERVICIOS 1.1 LAVANDERÍAS DE ROPA 1.2 ESTACIONES DE GASOLINA Y DE SERVICIOS DE AUTOMOTORES 1.3 RECEPCIÓN DE AGUAS DE SENTINA 1.4 LIXIVIADOS DE RELLENOS SANITARIOS 1.5 AEROPUERTOS DE FUMIGACIÓN. 2. MUNICIPAL Y DOMESTICO 2.1 AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, VIVIENDAS, RESTAURANTES, ETC. 2.2 AGUAS NEGRAS MUNICIPALES 2.3 AGUAS DE ESCORRENTÍA MUNICIPALES 3. INDUMENTARI A 3.1 TEXTILES 3.1.1 Producción de materias primas 3.1.2 Plantas de producción y acabado de textiles. 3.2 CURTIEMBRES Curtido al cromo Curtido agamuzado Procesos combinados 4.1 LACTEOS Leche y sus derivados 4.2 FRIGORIFICOS 4.2.1 Sacrificio de ganado, productos y derivados carnicos 4.2.2 Sacrificio de aves 4.3 CAFETERO Transporte y lavado de granos fermentados 4.4 ARROCERO Industria de arroz trillado 7
  8. 8. 4.5 AZUCARERO Industria de la caña de azúcar 4. ALIMENTOS 4.6 BEBIDAS 4.6.1 Bebidas no alcohólicas gaseosas 4.6.2 Industria de la cerveza 4.6.3 Industria de licores 4.7 GRASAS Y ACEITES Aceites y margarinas, manteca etc. 4.8 CONSERVAS ALIMENTICIAS Despulpadoras de fruto y otras conservas 4.9 PESCADERIAS Producción de aceites, harinas y productos 4.10 PAN Y PRODUCTOS SIMILARES 4.11 PROCESAMIENTO DE GRANOS HARINAS Y CONCENTRADOS 4.12 CONFITES Y CHOCOLATES 4.13 FRITOS Y PAPAS FRITAS (COMESTIBLES) 4.14 EXTRACCION DE ACEITES BASICOS (PALMA AFRICANA Y OTROS) 4.15 INDUSTRIA DE LEVADURAS 4.16 INDUSTRIA DE LA CHAMPIÑONERIA 8
  9. 9. GRUPO SECTORES SUBSECTORES 5.1 PAPELERA Cartón, papel higiénico, impresión, etc. 5.2 FOTOGRAFICO Revelados 5.3 METALURGIA Y FUNDICIONES 5.4 GALVANOTECNIA Y ANODIZADO Galvanoplastia y Galvanostegia 5.5 METALMECANICA Estampado, carrocerías, cortado de metal 5.6 INDUSTRIA DEL PETROLEO Producción del petróleo Refinación de petróleo (Combustibles) 5. MATERIALES 5.7 INDUSTRIA DEL CAUCHO 5.8 INDUSTRIA DEL VIDRIO 5.9 INDUSTRIA DEL CEMENTO, CONCRETO, CAL ASBESTO Y YESO 5.10 INDUSTRIA DE PLASTICOS 5.11 INDUSTRIA DEL ALUMINIO 5.12 INDUSTRIA DE MADERA CONTRACHAPADA Y AGLOMERADA 5.13 INDUSTRIAS DE PINTURAS TINTES, COLORANTES Y LACAS 5.14 INDUSTRIA DEL CARBON 5.14.1 Lavado de Carbones 5.14.2 Coquerias 5.15 MINERIA 5.15.1 Proceso de Explotación 5.15.2 Proceso de Concentración 6.1 PRODUCTOS QUIMICOS INORGANICOS, ALCALIS, CLORUROS, ACIDOS, etc. 6.2 PRODUCTOS QUIMICOS ORGANICOS, TINTAS Y COLORANTES 6.PRODUCTOS QUIMICOS 6.3 PESTICIDAS Y FERTILIZANTES 6.3.1 Fertilizantes de nitrógeno 6.3.2 Fertilizantes de Fosfatos 6.4 JABONES Y DETERGENTES 6.4.1 Industria Jabones 6.4.2 Industria de detergentes 6.5 PRODUCTOS FARMACEUTICOS 6.5.1 Drogas 6.5.2 Cosméticos y perfumes
  10. 10. 6.6 CERAS Y PARAFINAS 7. ENERGETICAS 7.1 CENTRALES TERMICAS 8. AGROPECUARIO 8.1 ESTABULIZACION DE GANADO EN GENERAL 8.2 INDUSTRIA DE LA FLORICULTURA 9. OTROS 9.1 INDUSTRIAS VARIAS NO CLASIFICADAS ATRÁS. 5
  11. 11. CAPITULO II ANALISIS DE LOS PROCESOS DE USO DEL AGUA. (INDUSTRIALES Y DE SERVICIO) 1
  12. 12. 1. GRUPO I INDUSTRIAS DE SERVICIOS GRUPO SECTORES 1.SERVICIO S 1.1 LAVANDERÍAS DE ROPA 1.2 ESTACIONES DE GASOLINA Y DE SERVICIOS DE AUTOMOTORES 1.3 RECEPCIÓN DE AGUAS DE SENTINA 1.4 LIXIVIADOS DE RELLENOS SANITARIOS 1.5 AEROPUERTOS DE FUMIGACIÓN. 1.1 LAVANDERIAS DE ROPA La industria de lavado constituye un servicio y no un proceso de fabricación. Los vertimientos de lavanderías se componen de jabones, carbonato de sodio y detergentes utilizados para quitar la grasa, suciedad y almidón que poseen los trajes y ropas sucias. Estos vertimientos poseen gran túrbidez y alcalinidad y una materia orgánica rápidamente putrescible con una DBO5 400-1000 ppm. 1.1.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LOS VERTIMIENTOS DE LAVANDERIAS En la Tabla 1.1 se presenta los análisis para un tipo de lavandería (1). Los vertimientos se producen en el lavado de ropas, que normalmente se colocan en un cilindro o tambor doble junto con agua, jabón y otros agentes para su lavado. El giro a rotación del cilindro perforado interior (el cilindro exterior permanece fijo) produce la agitación necesaria para liberar o disolver las impurezas de los tejidos. El consumo de aguas en las lavanderías es alto y por lo tanto los vertimientos llegan a los 33.3 litros de agua por kilogramo de ropa. En general los vertimientos de lavanderías se definen como de carácter fácilmente putrescible, sumamente alcalinos, muy turbios, con muchos colorantes y que contienen grandes cantidades de jabón, carbonato de sodio, grasa, suciedad, tintes y restos de ropa, pudiendo ser 2
  13. 13. su DBO media igual al doble de las aguas residuales urbanas y, en ocasiones, es igual a cinco veces este nivel. Tabla 1.1 Aguas residuales de una lavandería (1). ANALISIS INTERVALO DE VALORES PH 9.0-9.3 Alcalinidad como mg/l de Na2CO3 60-250 Sólidos totales mg/l 800-1200 DBO5 mg/l 400-450 Tomando un caudal característico para una lavandería típica de 71 m3 /d, en la Tabla 1.1.1 se presenta la caracterización en términos de carga en kilogramos por día (Kg./d). Tabla 1.1.1 Carga contaminante de una lavandería típica. Parámetro INTERVALO DE VALORES PH 9.0-9.3 Alcalinidad Kg/d de Na2CO3 4.26-17.75 Sólidos totales Kg/d 56.8-85.2 DBO5 Kg/d 28.4-31.95 1.1.2 TRATAMIENTOS DE LOS VERTIMIENTOS DE LAVANDERIAS (1) Para eliminar aproximadamente el 75% de los sólidos orgánicos, se pueden tratar lo vertimientos de forma mucho más económica mediante la acidificación con H2SO4. CO2 ó SO2, seguida de coagulación con alumbre o sulfato férrico. Se pueden tratar con eficacia los vertimientos de lavanderías mediante el procedimiento de filtros bacterianos o lodos activados, con largos periodos de aireación. El lodo que se obtenga se puede secar rápidamente y de forma directa en lechos de arena, digerirse anaeróbicamente o prensarse por medio de filtros. Como recuperación final se pueden obtener jabón o el fango una vez seco. 3
  14. 14. Después de la coagulación química, se pueden purificar aún más los vertimientos de las lavanderías mediante tratamiento con filtros bacterianos o lodos activados. 1.2 ESTACIONES DE GASOLINA Y DE SERVICIOS DE AUTOMOTORES La principal fuente de agua residual está constituida por el lavado de vehículos y cambio de aceites y engrase. 1.3 CARACTERISTICAS (18) En promedio con base en las lecturas horarias de contador de un establecimiento gasta 8 m3 /d. Caudales de aguas residuales : Las aguas residuales que se producen en el lavado de vehículos son vertidas alcantarillado, después de pasar por una trampa de sólidos. El caudal promedio fue de 1.0 m3 /h y la relación caudal máximo/caudal promedio es de 1.68, el periodo de trabajo es de 8 horas al dia. En la Tabla 1.2 se presenta las características de las aguas residuales de una estación de gasolina, “CONALTRA”. Tabla 1.2 se presenta las características de las aguas residuales de una estación de gasolina. PARAMETRO CONCENTRACI ÓN Carga Contaminante pH 6-8 6-8 Sólidos suspendidos totales mg/l 777 6.22 Kg/d Temperatura <20 °C 20°C Demanda química de oxígeno mg/l DQO 1760 14.08 Kg/d Sustancias activas al azul de metileno SAAM mg/l 359 2.87 Kg/d Grasas y aceites mg/l 820 6.56 Kg/d Cromo total mg/l 0.13 0.0 Kg/d plomo mg/l 0.47 0.00 kg/d Caudal 8 m3 /d 4
  15. 15. 1.3 RECEPCION DE AGUAS DE SENTINA Los barcos al atracar a los muelles o terminales marítimos descargan aguas de sentina a dichos terminales, los cuales deben recibir estas aguas, y obviamente tratarlas antes de verterlas para cumplir reglamentaciones internacionales (MARPOL) y Nacionales. 1.3.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS Las aguas de sentina provienen de dos fuentes : agua de lavado de maquinas, con un altísimo contenido de sólidos, grasa y aceites no biodegradables, detergentes y metales, y agua de recolección de los servicios sanitarios del barco. Algunas veces vienen en compartimientos separados y pueden entonces tratarse separadamente, otras veces vienen mezcladas y es necesario tratarlas en conjunto, aquí se considerarán en conjunto. En la Tabla 1.3 se presenta la caracterización, para aguas de sentina con un caudal típico, según caracterización hecha en Cartagena (Colombia) por el autor. Tabla 1.3 Caracterización de aguas de sentina PARAMETRO CONCENTRACI ON Carga Contaminante pH unidades de pH 7.47 7.47 Demanda química de oxígeno DQO mg/l 23808 523.78 Kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno DBO mg/l 660 14.52 Kg/d Sólidos Totales mg/l 18564 408.41 Kg/d Sólidos suspendidos SST mg/l 3235 71.17 Kg/d Grasas y aceites mg/l 15795 347.49 kg/d Caudal m3 /d 22 ----- 1.4 LIXIVIADOS DE RELLENOS SANITARIOS 1.4.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LOS LIXIVIADOS Cuando se efectúa la disposición de basuras en un relleno sanitario, se presentan corrientes de líquidos residuales, que si no se controlan o tratan adecuadamente son fuentes potenciales de contaminación de las aguas superficiales subterráneas. 5
  16. 16. Las características de los lixiviados son especificas para cada sitio, ya que dependen de la composición de los residuos sólidos dispuestos en el lugar, así como la temperatura, humedad y pH de los mismos y de la calidad del agua superficial y subterránea que logra pasar hacia la zona donde se encuentra la basura, es difícil estimar los rangos para las características esperadas de un lixiviado aunque se conozca la composición de la basura, debido a que no existe una metodología para tal fin ; en la Tabla 1.4 se presenta la caracterización de los lixiviados encontrados en Medellín, Colombia (34). Tabla 1.4 Lixiviados generados en rellenos sanitarios en Medellín. (34). PARAMETROS CONCENTRACI ON Carga Contaminante Kg/d PH 5.3-5.8 Demanda Química de oxígeno mg/l DQO 30156-53906 67.85 - 121.29 Demanda Bioquímica de oxígeno mg/l DBO5 20708-33000 46.6-74.25 Cloruros mg/l de Cl- 42-2250 0.0945-5.0625 Dureza mg/l de CaCO3 4900-17500 11.02-39.38 Hierro mg/l de Fe 1825-1750 4.10-3.94 Cobre mg/l de Cu 0.001-0.0047 2.25*10-6 -1.05*10-6 Plomo mg/l de Pb 0.006-0.042 1.35*10-5 - 9.45*10-5 Cadmio mg/l de Cd 0.4 9*10-4 Caudal m3 /d 2.25 ------- Si al relleno sanitario solo llegaran basuras domesticas, se puede presumir que las concentraciones de mercurio sean muy bajas ; generalmente cuando las basuras a disponer sólo son domésticas, comerciales o industriales no peligrosas, puede asumirse que los lixiviados generados no presentaran problemas críticos de contaminación, debido a la presencia de metales o materiales tóxicos y seguramente podrán ser recirculados o tratados en una planta convencional para aguas residuales. 1.5 AEROPUERTOS DE FUMIGACION 6
  17. 17. En ausencia de datos para aeropuertos de fumigación hemos propuesto simplemente los limites admisibles de concentración propuestos en nuestro estudio PNUD 6990901 (35) multiplicados por un caudal hipótesis de 6 m3 /dia, correspondiente a aguas de lavado de patios de un aeropuerto de gran actividad. Se recomienda hacer estudios analíticos específicos en este tipo de instalaciones para tener una apreciación adecuada. Esta actividad esta concentrada en muy pocos centros y su tipología de uso es estacional por tanto es fácil su caracterización. En la tabla 1.5.1 se presenta una caracterización típica para un aeropuerto de fumigación. (35) Parámetros Concentraci ón Carga diaria PH <4.5 y >9.0 <4,5 y >9,0 Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 500 mg/l 3,0 kg/d Demanda química de oxígeno (DQO) 900 mg/l 5,4 kg/d Compuestos Organoclorados 0.5 mg/l 3,0 *10-3 kg/d Compuestos organoforforados 0.3 mg/l 1,8*10-3 kg/d Lindano 0.1 mg/l 6,0*10-4 kg/d Endrin 0.1 mg/l 6,0*10-4 kg/d Heptacloro 0.009 mg/l 5,4*10-5 kg/d Metaoxicloro 0.1 mg/l 6,0*10-4 kg/d Toxafeno 0.1 mg/l 6,0*10-4 kg/d Caudal 6 m3 /d -------- 2. AGUAS DOMESTICAS Y MUNICIPALES 7
  18. 18. GRUPO SECTORES 2. MUNICIPAL Y DOMESTIC O 2.1 AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS, VIVIENDAS, RESTAURANTES, ETC. 2.2 AGUAS NEGRAS MUNICIPALES 2.3 AGUAS DE ESCORRENTÍA MUNICIPALES 2.1 AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS, Son aquellas generadas por el uso de servicios sanitarios y lavanderías en viviendas, restaurantes, hoteles, hospitales, colegios, fabricas y oficinas, cuarteles, campamentos y otros tipos de uso similar. 2.1.1 ORIGEN Y TIPOS DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS (11). Las aguas residuales domesticas se originan : En las viviendas familiares , hoteles, hospitales, internados y cuarteles por : a) La preparación de alimentos, lavado de platos, la limpieza de la casa, el lavado de la ropa e higiene personal. b) El uso del inodoro c) El lavado de superficies pavimentadas. En los edificios públicos por : a) La limpieza del edificio, la higiene personal, la preparación de alimentos y el lavado de vajilla en la cafetería. b) El uso de baños públicos c) El lavado de superficies pavimentadas En los pequeños establecimientos por : a) La preparación de alimentos, el lavado de platos, la limpieza del local, el lavado de ropa e higiene personal. b) El uso de inodoros. c) El lavado de superficies pavimentadas. 8
  19. 19. Las aguas residuales domesticas contienen materia orgánica abundante presente inicialmente como grasas, proteínas, carbohidratos y celulosas. Todas fácilmente biodegradables bien por vía anaeróbica o aeróbica. En el caso de la vía anaerobica,el contenido alto de nitrógeno orgánico ayuda a obtener amonio como amortiguador y evitar una alta acidificación de las aguas receptoras. También contiene jabones y detergentes y partículas sólidas sedimentables. El gasto varía según el estrato de uso ; lo cual genera aguas con mayores concentraciones en estratos populares y menores en estratos altos. Igualmente las concentraciones tienden a ser mayores en climas fríos donde el gasto es menor. La caracterización típica de las aguas residuales domesticas se presenta a continuación en la Tabla 2.1 ; dependiendo del clima, de los hábitos alimenticios y de higiene, y del estrato o tipo de usuario. Tabla 2.1 Análisis de aguas residuales domésticas. (2) (11) PARAMETRO CONCENTRACION ALTA MEDIA BAJA Sólidos totales mg/l 1000 500 200 Sólidos volátiles totales mg/l 700 350 120 Sólidos fijos totales 300 150 80 Sólidos suspendidos totales mg/l 500 300 100 Sólidos disueltos totales mg/l 500 200 100 Sólidos sedimentables mg/l 12 8 4 Demanda Bioquímica de oxígeno DBO5 300 200 100 Nitrógeno total mg/l 85 50 25 Nitrógeno orgánico total mg/l 35 20 10 Nitrógeno amoniacal mg/l 30 30 15 Nitritos mg/l 0.1 0.05 0 Nitratos mg/l 0.4 0.20 0.1 Cloruros mg/l 175 100 15 Alcalinidad mg/l de CaCO3 200 100 50 Grasas y aceites mg/l 40 20 0 La concentración varia según el consumo per-capita, por tanto, como ya se anoto, las concentraciones altas son típicas de estratos bajos en climas fríos y las altas de estratos altos o de estratos medios en climas cálidos. Los caudales per cápita para vivienda, oscilan entre 90 lt/pers.día para estratos bajos a 160 lt/pers.día para estratos medios y 230 lt/pers.día para estratos altos. 2.2 AGUAS NEGRAS MUNICIPALES 9
  20. 20. Son las aguas de diverso origen que son recolectadas por el alcantarillado de aguas negras municipales, contienen aguas de origen doméstico, industrial y conexiones erradas e infiltraciones. 2.2.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS MUNICIPALES Las aguas residuales recolectadas por los alcantarillados de aguas negras municipales, provienen primordialmente, de las viviendas, oficinas, establecimientos comerciales y servicios de personal de establecimientos fabriles es decir son agua de origen doméstico ; otra fuente son aguas industriales de diversa índole, estas pueden contener contaminación de tipo orgánico y ser fácilmente biodegradables, o pueden contener contaminación inorgánica y ser menos o nada biodegradables, también el agua de alcantarillados de aguas negras proviene de infiltración y conexiones erradas de aguas lluvias, esto tiene por efecto aumentar los sólidos no biodegradables y aumentar la dilución disminuyendo las concentraciones del agua en el alcantarillado. En la Tabla 2.2.1 se presenta la carga de los residuos producidos diariamente en el río Bogotá, el cual es utilizado como receptor final del alcantarillado de Bogotá. Tabla 2.2.1 Cargas contaminantes de los municipios de la cuenca alta del Río Bogotá. Municipio Cantidad de habitantes DQO Kg/día DBO Kg/día Villapinzón 17.712 7.639.4 2.976.4 Chocontá 18.942 2.048.5 935.2 Suesca 11.014 1.198.8 553.6 Sesquile 6.863 869.6 416.5 Gachancipá 4.264 462.9 211.4 Tocancipá 7.919 908.8 407.2 Nemocón 8.210 1.164.80 570.8 Cogua 14.108 2.410.7 1.216.0 Zipaquira 65.366 7.948.8 3.692.2 Sopó 9.928 1.359.5 631.6 La calera 19.217 2.071.0 945.2 Cajicá 24.468 4.023.9 1.779.9 Chía 43.425 5.706.1 2.710.9 Tenjo 10.949 1.313.1 618.6 Subachoque 17.8436 1.896.9 1.109.6 10
  21. 21. Madrid 31.556 4.346.9 1.963.1 Funza 31.794 4.240.5 1.879.3 Mosquera 15.050 2.375.1 1.039.3 Facatativá 60.752 4.511.7 3.505.3 Bojaca 4.718 525.8 240.7 Total 430.631 60.024.0 27.404.0 Fuente M. Carrasquilla y J. Murillo (1992) Tabla 2.2.2 Cargas promedio de las aguas residuales en el área rural (37). Parámetro Valor Caudal 150L/c.d DQO 75-80 g/c.d DBO 30-35 g/c.d Sólidos suspendidos 25-30 g/c.d Nitrógeno 8-9 g/c.d Fósforo 3.5-4.0 g/c.d Coliformes Totales 108 NMP/100 ml Tabla 2.2.3 Aguas residuales domésticas de Medellín (38) Parámetro Valor Dotación del acueducto 231 L/c.d Aguas residuales sin infiltración 175 L/c.d Aguas residuales con infiltración 206 L/c.d DBO 45 g/c.d DQO 91 g/c.d Sólidos suspendidos 51 g/c.d Sólidos totales 105 g/c.d Fóforo como PO4 1.4 g/c.d Nitrógeno total 4.8 g/c.d Detergentes como ABS 0.3 g/c.d 2.3 AGUAS DE ESCORRENTIA MUNICIPALES 11
  22. 22. 2.3.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS DE ESCORRENTIA MUNICIPALES Las aguas de escorrentía municipales son recolectadas en una zona urbana por el alcantarillado de aguas lluvias y por el sistema de drenaje superficial, esto puede comprender cunetas y canales a cielo abierto. Sus caudales son inmensamente variables y sus descargas de relativa corta duración, son las aguas que lavan la ciudad y por tanto contienen parte de los residuos sólidos y gaseosos que al quedar adheridos a la superficie urbana, son finalmente lavados y transportados hidráulicamente. Su tratamiento es difícil debido a las variaciones de caudal y a sus altos picos, pero es importante su contenido de sólidos sedimentables (arenas), lo mismo que su contenido orgánico proveniente de desperdicios de plazas de mercado y otras basuras domésticas. La mejor manera de controlar sus concentraciones es controlar las emisiones de gases, la recolección de basura, el barridos de calles etc. Es de esperarse que su concentración no sobrepase los siguientes limites. Tabla 2.3.1 Caracterización para aguas de escorrentia municipales según limite propuesto en el estudio PNUD 6990901 (35). Parámetro Concentració n Sólidos suspendidos totales 400 mgl Sólidos sedimentables 150 mg/l Demanda química de oxígeno 500 mg/l Demanda Bioquímica de oxígeno 400 mg/l Grasas y aceites 150 mg/l Fenoles 5.0 mg/l Las cargas dependerán de los caudales, estos varían grandemente conforme las condiciones locales, pero normalmente son cargas bajas porque al ser caudales altos la dilución de la concentración es alta. Tabla 2.3.2 Composición aproximada de una agua residual de escorrentia urbana según la EPA. (36). Parámetro Tipo DBO mg/l SS mg/l N total mg/l P total mg/l Coliformes NMP/100 ml Agua de esocorentia 30 630 3 1 4∗105 12
  23. 23. superficial 3. INDUSTRIAS DE INDUMENTARIA Las industrias de indumentaria se dividen en dos sectores como se enuncia a continuación : GRUPO SECTORES SUBSECTORES 3.1 TEXTILES 3.1.1 Producción de materias primas 3.1.2 Plantas de producción y acabado de textiles. 3. INDUMENTARIA 3.2 CURTIEMBRES Curtido al cromo Curtido agamuzado Procesos combinados 3.1 TEXTILES 3.1.1 PRODUCCIÓN DE MATERIAS PRIMAS Los residuos textiles son generalmente coloreados, muy alcalinos, con elevada DBO, muchos sólidos en suspensión, y a temperatura elevada. La industria textil es una de las mayores consumidoras y contaminadoras de agua. Los vertimientos de la fabricación de fibras sintéticas se parecen a los de fabricas químicas y su tratamiento depende del proceso utilizado en la fabricación de la fibra. 13
  24. 24. Las sustancias contaminantes proceden de las impurezas naturales extraídas de las fibras y de los productos químicos empleados en el proceso que se separan del tejido y eliminan, para esto se debe poseer un conocimiento que los vertimientos varían dependiendo del material que se trate. Los materiales se dividen en tres grupos : algodón, lana y fibras sintéticas. Marselli y Burford (3), determinaron que los principales vertimientos resultantes del acabado del algodón y sus respectivas cargas en DBO, son las que se presentan en la tabla 3.1 y 3.1.2 de estas se deduce que el residuo de las colas y aprestos constituyen aproximadamente el 16% del volumen total de residuos producidos, un 53% de la DBO, un 36% de los sólidos totales y un 6% de la alcalinidad. Los residuos cáusticos constituyen aproximadamente un 19% del volumen total, un 37% de la DBO, un 43% de los sólidos totales y un 60% de la alcalinidad total. Los vertimientos de lana tienen origen en los procesos de descrudado, tintado, engrasado, abatanado, carbonizado y lavado. Prácticamente todas las impurezas naturales y adicionales de la lana se quitan mediante lavado en soluciones calientes detergentes alcalinas. Las plantas de lavado o descrudado y de acabado de lana, producen un efluente compuesto que tiene un pH de 9.0-10.5 y que contiene aproximadamente 900 ppm de DBO, 300 ppm de sólidos totales, 600 ppm de alcalinidad total, 4 ppm de cromo total y 100 pppm de sólidos en suspensión. El color del residuo es marrón y su naturaleza es principalmente coloidal. La mayor fuente de DBO es la grasa y el churre de la lana que se quitaron en el descrudo , y el jabón utilizado en el bataneo y el lavado. Tabla 3.1.1.1 Cargas contaminantes producidas por los diversos procesos textiles, (3) Departamento PROCESOS Kg de DBO/1000Kg de tejido♣ % del total Desaprestado 53 35 Desengrasado en autoclave 53 16 Desengrasado en autoclave segundo descrudo 8 1 Descrudado Descrudado Continuo 42 15 Descrudado medio 47 Total parcial medio 32 Tintado 0.5-32 15-30 Residuos de tintorería 12 7 Estampado Lavado tras el lavado, con jabón 17-30 17-30 14
  25. 25. Lavado tras el estampado, con detergente 7 7 Total parcial (estampado) 15-35 Blanqueo Con hipoclorito 8 3 Con peróxido 3 1 Mercerizado 6 1 Total 125-250 ♣ Por cada 1000 g de algodón tratado se descargan en los residuos aproximadamente de 800 a 1000 kg de impurezas. Tabla 3.1.1.2 DBO aportada en el proceso de tintado (3) PROCESO Kg de DBO/1000 kg de tela Colorante tina, continuo 18 Colorante tina, maquina , teñir el ancho 32 Naftol, maquina teñir el ancho 14 Directo 0.5 Azufre 31 Tabla 3.1.1.3 Análisis de residuos de una fabrica de lana (4). Alcalinidad Sólidos Metodo pH CO3 = ppm HCO 3 - ppm Total ppm Fijos ppm Volátile s ppm DBO ppm Descrudado jabón-alcali 9.7 4870 7340 6444 8 19133 45315 2130 0 Descrudado detergente tintado en rama, ácido 8.0 0 6442 6059 3 19889 10012 1540 0 Tintado en rama, ácido 7.3 18 803 3855 2248 1266 2182 Lavado 10.0 2117 548 1926 7 4771 14489 1145 5 Neutralización primer aclarado 2.2 0 0 2241 193 1048 28 Neutralización primer baño de cenizas 8.5 517 2788 9781 9559 222 28 Blanqueo óptico 6.0 0 281 908 376 532 390 3.1.1.1 Fibras sintéticas Las fibras sintéticas están formadas principalmente por compuestos químicos puros, y no tienen impurezas naturales. Por está razón, sólo es preciso un lavado muy ligero y blanqueo para preparar el tejido para su teñido. Tabla 3.1.1.4 Cargas y concentración de DBO procedentes del tratamiento de diversas fibras (4). FIBRA DBO MEDIA ppm RAYON 1200-1800 ACETATO 500-800 NYLON 300-500 ORLON 500-700 15
  26. 26. 3.1.1.2 AGUAS RESIDUALES DE LA COCCION DE SEDA La seda natural se obtiene de los hilos con los que el gusano de seda fabrica sus capullos. La fibra natural se compone de dos fibras cubiertas de goma. El procedimiento de los capullos consiste en la eliminación de polvo, lavado en agua, tratamiento con vapor directo y finalmente en el devanado. La seda cruda, así obtenida, pasa a ser hervida en una solución jabonosa para liberarla de la goma de seda y de sus colorantes naturales. Luego del baño de jabón se aplica baños de enjuague, primero con agua de soda tibia y finalmente con agua fría. Cada 7-9 kg de capullos cocidos (es decir, eliminados mediante el tratamiento con vapor) producen 1 Kg de seda cruda. El consumo total de una planta de hervido de seda depende de cuán completamente se enjuague la seda ; puede llegar a 70 m3 por ton. De seda. En la Tabla 3.5 se presenta la composición de aguas residuales. Tabla 3.1.1.5 Composición de las aguas residuales de una planta de cocción de seda (11). PARAMETRO Concentraci ón Total de residuos mg/l 3100-4300 Cantidad de residuos perdidos a temperatura de ignición mg/l 1960-3200 Sólidos suspendidos mg/l 132-520 DBO5 mg/l 820-985 3.1.1.3 AGUAS RESIDUALES DE LAVADO LANA La lana ingresa a las fabricas textiles sucia o parcialmente limpia, para eliminar los contaminantes adheridos a la lana (sudor, grasas de lana, contaminantes vegetales, polvo y excremento), normalmente se suele limpiar superficialmente al animal antes de transquilarlo. Posterior, la lana se lava con profusión en máquinas lavadoras de lana. En las aguas residuales se eliminan entre 350 a 400 Kg de contaminantes totales por cada tonelada de producto (de estos, hasta 200 kg son sustancias orgánicas). Tabla 3.1.1.6 Composición del agua de lavado de lana PARAMETRO MAXIM O MINIM O PROMEDI O Grasas mg/l 25800 3000 8650 16
  27. 27. Sólidos suspendidos mg/l 30300 2400 11520 Alcalinidad mg/l 29400 3430 6780 DBO5 mg/l 22000 1200 5500 3.1.2 PLANTAS DE PROCESAMIENTO Y ACABADO Las plantas de procesamiento y acabado , que convierten los productos semiacabados en productos finales, comprenden hilanderías y plantas de tejido, las plantas de blanqueo, las plantas de teñido, las plantas de acabado las lavanderías y fabricas de telas. Los diferentes procesos generan aguas residuales orgánicas e inorgánicas. En la Tabla 3.1.2.1 se presenta cantidades de enjuague. Tabla 3.1.2.1 Cantidades de aguas residuales en la industria textil en m3 por ton de producto. m3 /Ton de producto Planta de limpieza de lana 20-70 Planta de teñido 20-50 Planta de blanqueo 50-100 Fabricas de telas 600-1000 Fabricas de viscosa, lana reprocesada o soda 50-100 Fabrica de fibra de rayón 350-1000 Tabla 3.1.2.2 Composición de los residuos textiles (11). Tipo de planta material procesado Teñido lana Teñido algodón Blanqueo y teñido algodón Apariencia Rojiza turbia Azul oscuro opaca turbia Marrón opaca turbia pH 6.8 9.1 11.5 Residuos secos mg/l 2068 1240 2327 Residuos secos Orgánicos mg/l 460 437 838 Residuos secos Inorgánicos mg/l 10687 803 1489 DBO5 mg/l 93 188 255 Cloruros mg/l 114 118 255 Nitrógeno orgánico mg/l 4 16 22 Amoniaco mg/l 6 Trazas TRAZAS 17
  28. 28. Tabla 3.1.2.3 Valores máximos y mínimos para la calidad de aguas residuales de una planta textil. Parámetro Mínimo Máximo Temperatura °C 10 30 pH 7.6 11.15 Sólidos suspendidos mg/l 17 2713 Sulfatos mg/l 102 979 Sulfuro de hidrógeno mg/l 3.47 30 3.1.3 TRATAMIENTOS DE VERTIMIENTOS TEXTILES Según Masselli et al (4) indican la importancia de ciertas prácticas preliminares en la reducción de la cantidad y la intensidad de los residuos textiles : Buena organización, control más estricto de los procesos, sustitución de las sustancias químicas utilizadas en los mismos y la recuperación de estas. Sin embargo, un control más estricto del desengrasado y en la cantidad de productos químicos empleados en los diversos procesos restantes puede reducir las cargas contaminantes hasta en un 30% como máximo (1). 3.1.4 Características de algunos vertimientos de industrias textileras de Colombia. Caudal m3 /d DBO5 Kg/d SS kg/d COLIBRÍ 475 52.73 342.95 HARDYS 23 12.49 16.79 TEXTILES FORMAFLEX S.A 152 67.34 28.73 VICUÑA 847 2.896.78 1.955.72 CARIBU INTERNACIONAL 125 932.75 1.38 Fuente :Empresas publicas de Medellín, 1991 3.2 INDUSTRIA DEL CUERO (CURTIEMBRES) 3.2.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LOS VERTIMIENTOS DE LAS CURTIEMBRES (1) En la industria de las curtiembres el proceso consiste en convertir las pieles de los animales en cuero. La materia seca de la piel es casi en su totalidad proteína, de la que el 85% es colágeno. Los procesos preliminares preparan las proteínas de la piel (principalmente el colágeno), de forma que puedan eliminarse todas las impurezas indeseables, dejando el colageno en condición de adsorber el tanino o el cromo utilizado en el curtido. 18
  29. 29. El curado supone la deshidratación de la piel secándola con sal o aire con el fin de detener la degradación de las enzimas proteolitícas. El descarnado elimina los tejidos grasos de la piel por medios mecánicas. El lavado y la impregnación elimina la suciedad, las sales, la sangre, los desperdicios y las proteínas no fibrosas y devuelven la humedad perdida durante el almacenamiento. La eliminación del pelo se realiza utilizando cal, con o sin sulfuro de sodio ; esto hace que la piel sea más atractiva y facilita la eliminación de las impurezas proteínicas. El macerado prepara la piel para el curtido reduciendo el pH, la hinchazón, peptizando las fibras y eliminando los productos de degradación de las proteínas. El curtido de cromo se utiliza fundamentalmente para las pieles ligeras, mientras que el curtido con vegetales se sigue prefiriendo para la mayoría de los productos de pieles gruesas. La decoloración con carbonato de sodio diluido, seguido por ácido sulfúrico, proporciona a la piel un color más claro y más uniforme antes del teñido. El residuo igualado de una curtiduría, incluyendo los lavados, tiene un alto contenido de sólidos de 6000-8000 ppm de los que aproximadamente la mitad (3000 ppm) son cloruro de sodio. Contiene alrededor de 900 ppm de DBO, 1600 ppm de dureza total, 120 ppm de sulfuro, 1000 ppm de proteínas y de 30-70 ppm de cromo. Es e gran importancia saber el alto contenido de DBO, dureza sulfuro cromo y lodos. Las grandes fluctuaciones en la naturaleza de los residuos de las curtidurías, debidas a descargas intermitentes, hacen que sean difíciles de tratar, especialmente en combinación con las aguas residuales urbanas. Las proteínas y de otras materias extraídas de las pieles se estima que producen de 50 a un 70% de la carga de DBO y los productos químicos empleados en el proceso de un 30 a un 50%. 3.2.2 UBICACIÓN SECTORIAL (7) El estudio de la pequeña y mediana industria curtidora pasa necesariamente por el análisis de la problemática del barrio San Benito de Bogotá donde se encuentra la inmensa mayoría de las pequeñas industrias de este grupo. San Benito como sector industrial tiene su origen en el desplazamiento de los curtidores de las provincias de Cundinamarca y Boyacá (Villa pinzón) desde hace 42 años (7). La lejanía al centro de Bogotá para ese entonces y el hecho de estar en las riveras del río Tunjuelito impulso al incremento de industrias curtidoras de tipo artesanal hasta llegar a formar el complejo industrial de curtidores mayor de América Latina. 19
  30. 30. Mediante un censo se logro establecer que en el barrio San Benito, actualmente están ubicadas 267 Industrias relacionadas con la curtición de cueros, de las cuales nueve (9) se dedican al procesamiento de cola, 242 son de curtición de cuero de las cuales 202 curten al cromo, 28 curten al tanino, 12 curten cromo - tanino y 11 se dedican a terminado y bodegaje (8). 3.2.3 PROBLEMÁTICA AMBIENTAL La industria del curtiembre presenta una problemática ambiental en cuanto a los vertimientos es su alta concentración en sólidos, materia orgánica, nitrógeno sulfuros y sales minerales particularmente de cromo (7). Estas aguas residuales y la presencia de metales pesados afectan en forma peligrosa a la flora y la fauna a través de la magnificación, la acumulación en las especies y el traspaso de estas sustancias a través de la membrana biológica. El Cr+6 tiene efectos altamente peligrosos para el medio ambiente y la salud humana, así : • En el ser humano puede producir fibrosis pulmonar y fibrosis hepática debido a que este metal se acumula en las células y es utilizado para la fabricación de proteínas. También produce problemas en la piel y daños en la sensibilidad que son irreparables por atrofia del sistema nervioso periférico y atrofia posterior de los miembros (7). 3.2.4 ESTADO ACTUAL DE LA INDUSTRIA DE LA CURTICION EN COLOMBIA Aprovechando la información recolectada durante el censo, realizado por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (8), se obtuvierón algunos listados, como son : • Clasificación de las industrias, por procesos • Clasificación de industrias según el numero de fulones • Clasificación de las industrias, respecto a la construcción y mantenimiento de las estructuras de control de efluentes. • Tabulación de análisis de laboratorio por industria y proceso. • Industrias que cumplen, y no cumplen con las normas de vertimiento. • Determinación del consumo teórico de agua, por periodo y por industria, etc. • Determinación de tarifas para el cobro por mantenimiento adicional del alcantarillado, en función del consumo teórico de agua y de los contenidos de sólidos y grasas en los vertimientos. 20
  31. 31. El primer estudio realizado en el plan piloto de caracterización de efluentes industriales-curtiembres Río Tunjuelito, incluyo tres de estas industrias y estableció que los vertimientos se caracterizan por las altas cargas orgánicas, gran cantidad de sólidos suspendidos, grasa y sustancias tóxicos (8). 3.2.5 DESCRIPCION DEL PROCESO El proceso de curtido puede ser llevado a cabo con diferentes tipos de pieles. En San Benito se utiliza fundamentalmente ganado vacuno. Este procesado con lleva una serie de operaciones, que se agrupan básicamente dentro de las etapas de ribera y curtido (7). Los pasos del proceso se enuncian a continuación : ♦ Recepción de materia prima ♦ Descarne preliminar ♦ Lavados iniciales ♦ Pelambre y encalado (remoción del pelo) ♦ Lavados de pelambre y encalado ♦ Descarne y dividido ♦ Desencalado y purga (eliminación gradual de la alcalinidad) ♦ Lavados de desencalado y purga ♦ piquelado y curtición. ♦ Escurrido ♦ Rebajado ♦ Teñido y engrase 3.2.6 CONTAMINACION GENERADA Se tomara como ejemplo el estudio hecho por la CAR en 1981 en las curtiembres de Villa pinzón, las características Físico-Químico de los efluentes en las diferentes operaciones del proceso de curtido manifiestan diversos grados de contaminación (7). En cada operación del estudio se dan los siguientes resultados : Color : Los efluentes con mayor intensidad de color son producidos en las operaciones de curtido con cromo y teñido. pH : Efluentes con carácter fuertemente ácido (pH= 3.8) son producidos en el curtido al cromo y los efluentes con carácter fuertemente alcalino (pH= 123.3) Son producidas en el depilado de las pieles. 21
  32. 32. Alcalinidad total : la mayor concentración se presenta en el depilado de las pieles y es debido a la presencia de hidróxido de calcio, sodio y amonio. Nitrógeno : La alta concentración de nitrógeno en los efluentes del depilado es de origen orgánico e indicativo de materia proteica. DBO/DQO : Los efluentes que requieren mayor cantidad de O2 para su estabilización biológico y química son los producidos en el teñido y depilado de pieles. El estudio concluye : “ a través de la relación DBO/DQO de cada efluente, se puede establecer el siguiente orden decreciente de biodegradabilidad : desencalado, teñido, depilado, curtido con cromo”. Grasas y aceites : Solamente el depilado produce grasa en cantidades moderadas. Sólidos : El contenido de sólidos en las curtiembres es alto principalmente en el depilado y curtido en cromo. Los sólidos en su mayor parte se encuentran disueltos en porcentajes que oscilan entre el 68 y 69%,,son en su mayoría de naturaleza orgánica excepto los productos en el curtido con cromo que son en su mayoría inorgánicos. Sulfuros : Se encuentra normalmente en los efluentes producidos en el depilado. Pequeñas cantidades aparecen en los procesos posteriores debido fundamentalmente a un mal lavado. Cromo trivalente (Cr+3 ): Se encuentra normalmente en el efluente producido en el curtido. Las curtiembres de San Benito mensualmente vierten 64068 m3 de aguas residuales así : 9000 m3 pertenecientes a los lavados iniciales que presentan problemas por concentraciones altas de DBO y DQO : 5175 m3 (Proceso de depilado) Tiene problemas por pH (12.3), sulfuros, DBO y DQO ; 43331 m3 (desencalado) presenta problemas pH (11.7) , DBO y DQO, 3673 m3 (curtido), presenta problemas de pH (3.8), cromo total, DBO y DQO ; y 2890 m3 de agua residual (teñido) presentan concentraciones no admisibles de DQO y DBO (7). Los residuos sólidos e industriales que representan en primera instancia una serie de problemas son los producidos por el sulfurado o pelambre, por su alto volumen 83 ton ; su disposición final incorrecta ; además porque estos sólidos poseen cromo , metal no biódegradable y que se magnifica en las especies, debido a esta ultima se debían separar los vertimientos de ribera y curtido ; así como por razones económicas de perdida de sustancias (7). 22
  33. 33. Hay una alta producción de hidróxido de calcio, insoluble, el cual manifiesta un pH básico. Este compuesto inorgánico es difícilmente biódegradable , pero puede ser de gran utilidad como materia prima de otros procesos, siempre y cuando no cuente con la presencia de sales de cromo. 3.2.7 INFORME DE LA INDUSTRIA DEL CUERO A NIVEL NACIONAL (20) Análisis de cargas, análisis de parámetros : caso Colturtidos- Bogotá Parámetros Concentración Carga Sólidos totales 68% inorgánicos 32% Orgánicos 1216 mg/l 1980.0 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 3110 mg/l 3904.0 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 1900 mg/l 2385.0 Kg/d DQO/DBO5 = 1.63 Nitrógeno total 239.0 Kg/d Grasas 1183 mg/l 1446.6 kg/d Sulfuros 4-67 mg/l Cromo total 101.2 kg/d Cromo hexavalente Cr+6 0.13 kg/d Caudal 770 m3 /d 3.2.8 Caracterización de algunos vertimientos de la industria de curtiembres de Colombia CAUDAL m3 /d DBO5 kg/d SS kg/d Grasas y aceites kg/d Antioqueña de curtidos* 630 457.39 590.94 CURTIEMBRES DE ITAGUI S.A* 1987 3.505.07 8.039.40 CURTIEMBRES ** 19.60 34.40 140.7 36.50 COLCURTIDOS *** 770 2.385.00 1.980.00 1446.6 * Empresas publicas de Medellín, 1991 **INDERENA Bolívar, 1991 *** Empresa de Acueducto y alcantarillado de Bogotá. 23
  34. 34. 4.1.1 GRUPO IV INDUSTRIAS DE ALIMENTOS La industria de elaboración de alimentos son aquellas cuyo objetivo primario es la producción de bienes comestibles para el consumo humano. La industrias que se incluyen en este grupo son : GRUPO SECTORES SUBSECTORES 4.1 LACTEOS Leche y sus derivados 4.2 FRIGORIFICOS 4.2.1 Sacrificio de ganado, productos y derivados carnicos 4.2.2 Sacrificio de aves 4.3 CAFETERO Transporte y lavado de granos fermentados 4.4 ARROCERO Industria de arroz trillado 4.5 AZUCARERO Industria de la caña de azúcar 4. ALIMENTOS 4.6 BEBIDAS 4.6.1 Bebidas no alcohólicas gaseosas 4.6.2 Industria de la cerveza 4.6.3 Industria de licores 4.7 GRASAS Y ACEITES Aceites y margarinas, manteca etc. 4.8 CONSERVAS ALIMENTICIAS Despulpadoras de fruto y otras conservas 4.9 PESCADERIAS Producción de aceites, harinas y productos 4.10 PAN Y PRODUCTOS SIMILARES 4.11 PROCESAMIENTO DE GRANOS HARINAS Y CONCENTRADOS 4.12 CONFITES Y CHOCOLATES 4.13 FRITOS Y PAPAS FRITAS (COMESTIBLES) 4.14 EXTRACCION DE ACEITES BASICOS (PALMA AFRICANA Y OTROS) 4.15 LEVADURAS 4.16 INDUSTRIA DE LA CHAMPIÑONERIA 24
  35. 35. Los vertimientos de elaboración de productos alimenticios normalmente contienen materia orgánica (disuelta o en estado coloidal) en distintos estados de concentración, resultando así recomendables diversos sistemas aeróbicos o anaeróbicos existentes, los métodos más importantes y más eficaces son fangos activados, filtros bacterianos, digestión anaeróbica, lagunas de oxidación, lagunas de riego por aspersión. La carga de las unidades biológicas ha de controlarse con gran cuidado, puesto que muchos de los vertimientos llevan altas concentraciones de materia orgánica. Con mucha frecuencia son necesarios largos periodos de aireación ó filtración biológica de fuerte carga para producir un efluente aceptable (1). 4.1.1 INDUSTRIA DE LOS LACTEOS Las zonas importantes en las plantas que procesan leche y productos lácteos son, en líneas generales, las siguientes : Recepción embotellado, fabrica de queso, fabricas de mantequilla, fábricas de leche condensada y plantas de leche en polvo y helados. 4.1.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS DE CENTRALES LECHERAS Estas aguas están constituidas en su mayor parte por diferentes diluciones de leche cruda, leche tratada, mantequilla y sueros de derrames que llegan al sistema de aguas residuales debido a un deficiente diseño o funcionamiento del proceso ; restos de lavados que contienen productos químicos, alcalinos u otros, utilizados para limpiar de leche los recipientes, lo mismo que restos parcialmente caramelizados de depósitos, botellas, tanques utensilios, bombas, conducciones, zonas calientes, sistemas de evaporación, depósitos y suelos y agua de lavado de los procesos de la mantequilla, queso, caseina y otros. Las aguas residuales de las lecherías son, generalmente neutras o un poco alcalinas, pero tiene tendencias a volverse ácidas muy rápidamente a causa de la fermentación del azúcar de la leche transformándose en ácido lácteo. La lactosa en aguas residuales de lecherías puede pasar a ácido cuando los cursos de agua estén sin oxígeno y el bajo pH resultante puede causar la precipitación de la caseina. En la Tabla 4.1.1 se presenta la caracterización máxima admisible para una central lechera. (35). Tabla 4.1.1 Caracterización para una central lechera. 25
  36. 36. Parámetro Concentraci ón Carga (kg/d) Ph >9.0 >9.0 Sólidos suspendidos totales 600 mg/l 49.2 kg/d Sólidos sedimentables 200 mg/l 16.4 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 500 mg/l 41.0 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 1000 mg/l 82.0 kg/d Grasas y aceites 400 mg/l 32.8 kg/d Caudal 82 m3 /d -------- 4.2 SECTOR FRIGORIFICOS 4.2.1 INDUSTRIA DE MATADEROS Y EMPACADO DE CARNICOS La industria de la carne tiene tres puntos principales de producción de residuos : los corrales para el ganado, el matadero y empacado de productos carnicos. El ganado es encerrado en los corrales hasta que se sacrifican. El sacrificio, la preparación de las carnes y algunas elaboraciones de productos secundarios se realizan en el matadero. Para obtener el producto acabado, es decir las piezas de carne fresca, más unos cuantos productos cárnicos secundarios, como son el corazón, el hígado y la lengua, se realizan las siguientes operaciones en el matadero. Los animales se inmovilizan y se dejan sangrar sobre el suelo donde se efectúa el sacrificio. Las reses muertas se preparan, se lavan y se cuelgan en las cámaras frigoríficas. El hígado, el corazón, los riñones, la lengua, la cabeza, etc, se envían a las cámaras frigoríficas para su congelación antes de su envío al mercado. Se separan las pieles, cueros, pellejos del ganado vacuno o porcino, y se curan con sal y amontonan en las pilas hasta que se envían a los curtidores. Se extraen la vísceras, y junto con los huesos de la cabeza y de las patas, se envían a la planta de subproductos, otros huesos se envían a las fábricas de colas. También se incluye en las operaciones que se realizan en una planta empaquetadora la fabricación de salchichas, enlatados de carne, la conversión de la grasa en grasa comestible y sebo no comestible. Además la planta empaquetadora y elaborada esta equipada con lo necesario para procesar hasta grados variables los productos secundarios que salen de los mataderos. Normalmente se recoge, se coagula y se seca la sangre y por ultimo se elabora en forma de productos 26
  37. 37. comestibles y no comestibles. Por lo tanto, los vertimientos de las plantas de elaboración proceden de las diversas operaciones que se efectúan en el lugar de sacrificio de las reses como, la preparación de la res muerta, elaboración de las tripas para los embutidos, fabricación de los productos secundarios tales como la cola de pegar, jabón y fertilizantes, etc. 4.2.1.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS DE LOS VERTIMIENTOS DE LA INDUSTRIA DE MATADEROS Y PRODUCTOS CARNICOS Los vertimientos de los corrales donde se encierra el ganado contienen excremento, tanto líquidos como los sólidos, la cantidad y fuerza de estos vertimientos varia mucho, según que haya cobertizos, la forma o la frecuencia del lavado, etc., Las operaciones y procedimientos se centran en la zona donde se realiza los sacrificios de los animales. Los desperdicios que se producen en este lugar tiene un color pardo rojizo, una alta DBO y contienen una cantidad considerable de materia en suspensión. La sangre al tener mucho nitrógeno, se descompone con mucha facilidad. Además los desperdicios contienen cantidades variables de estiércol, pelos y suciedad. Los análisis realizados en varias muestras de vertimientos de la zona de sacrificio, tomados de un matadero de tipo medio, muestra un promedio de DBO de 2000 ppm y un contenido total de nitrógeno de 500 ppm con un caudal de 18, 93 m3 . En la Tabla 4.2.1 se presenta el contenido de los procesos individuales de una planta de preparación de carnes. Tabla 4.2.1 Aguas residuales de un matadero (1). Procedencia pH Sólidos en suspensión mg/l DBO5 mg/l Nitrógeno orgánico mg/l Zona de sacrificio 6.6 220 825 134 Sangre y agua del tanque 9.0 3690 32000 5400 Zona de escaldar 9.0 8360 4600 1290 Cortado de carne 7.4 610 520 33 Lavado de intestinos 6.0 15120 13200 643 Zona de embutidos 7.3 560 800 136 Zona de tocino 7.3 180 180 84 Subproductos 6.7 1380 2200 186 27
  38. 38. 4.2.1.2 TRATAMIENTOS DE LOS VERTIMIENTOS DE PRODUCTOS CARNICOS Los métodos más corrientes para el tratamiento de los vertimientos de la elaboración de productos carnicos son tamizado fino, sedimentación, precipitación química, filtros bacterianos y fangos activados. El tamizado por medio de cribas de acero giratorias sirva para eliminar los materiales bastos tales como el pelo, carne, materiales de la planta, estiércol y sólidos flotantes. En la Tabla 4.2.1.2 Se presenta la caracterización máxima admisible para la industria de productos carnicos y mataderos.(35) Tabla 4.2.1.2 Caracterización para la industria de productos carnicos y sacrificio de ganado. Parámetro Concentraci ón Carga (kg/d) pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 900 mg/l 170.10 sólidos sedimentables 50 mg/l 9.45 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 1000 mg/l 189.00 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 2500 mg/l 472.50 kg/d Grasas y aceites 200 mg/l 37.80 kg/d Nitrógeno amoniacal 120 mg/l 22.68 kg/d Caudal 189 m3 /d ----- 4.2.2 INDUSTRIA DE MATADEROS DE AVES Las operaciones de la industria de carnes de aves consisten por lo general, en las siguientes etapas : (1) Los mataderos proporcionan los pollos y el pienso al granero (2) El granjero pasadas unas seis semanas, envía los pollos a los mataderos. (3) preparación y envío de los pollos al mercado. Los pollos se envían a las plantas de elaboración y se cuelgan vivos, suspendidos de las patas, en una cadena móvil que los lleva hasta la mesa del sacrificio, donde se le abre el cuello, habitualmente la sangre se vierte en una cubeta y de aquí a unos bidones para su almacenamiento. Al pasar está cadena sin fin por todas las 28
  39. 39. zonas de la planta, las aves se despluman, lavan, limpian, se vuelven a lavar y finalmente se separan de la cadena, todo ello de forma mecánica. El ave preparada se corta a continuación, se congela o solamente se refrigera, según como se va a vender. Las plantas de fundido de las grasas y preparación de los despojos ofrecen un buen mercado para patas, cabezas, desperdicios e incluso la sangre, convirtiendo los residuos grasos no comestibles en alimento para animales domésticos o fertilizantes. 4.2.2.1 ORIGEN Y CARACTERISTICAS D E LOS VERTIMIENTOS DE MATADEROS DE AVES Los vertimientos procedentes de las operaciones de preparación de la carne de aves contienen diversas cantidades de sangre, plumas, resto de carne, grasas, lavado de las vísceras, alimentos digeridos y sin digerir, estiércol y partículas extrañas. El estiércol del lugar de recepción y de alimentación, así como la sangre procedente del sacrificio y de las operaciones de colgar las aves, son los que más contribuyen a la contaminación producida en el proceso. En la Tabla 4.2.2 se expone la composición de los vertimientos de las instalaciones de elaboración de carnes de aves. Tabla 4.2.2 Composición de las aguas residuales de un matadero de aves. (1) CARACTERISTICA CONCENTRACIO N Volumen 12.34 l/ave Sólidos totales 12.06 Kg/1000 aves Sólidos en suspensión 6.94 Kg/1000 aves Sólidos sedimentables 4.26 kg/1000aves Grasa 0.59 kg/1000 aves DBO5 13.61 kg/1000 aves 4.2.2.2 TRATAMIENTO DE LOS VERTIMIENTOS DE LOS MATADEROS DE AVES Los vertimientos de las instalaciones de elaboración de carne de ave responde con facilidad al tratamiento biológico ; si previamente se separan los materiales 29
  40. 40. causantes de problemas y molestias, tales como las plumas. En la Tabla 4.2.2.2 se presenta la caracterización máxima admisible para un matadero de aves. Tabla 4.2.2.2 Caracterización para un matadero de aves.(35) Parámetro Concentraci ón Carga (kg/d) pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 500 mg/l 106 kg/d Sólidos sedimentables 50 mg/l 10.6 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 900 mg/l 190.8 kg/d Demanda Química de oxigeno (DQO) 1000 mg/l 212 kg/d Grasas y aceites 300 mg/l 63.6 kg/d Caudal 212 m3 /d ------- 4.3 INDUSTRIA DEL CAFÉ Se presenta un análisi del proceso tradicional “húmedo”, los nuevos procesos “secos” modifican radicalmente de manera favorable el panorama de contaminación tradicional de la industria del café. El grano de café maduro se recolecta y se muele mediante un proceso que requiere la utilización del agua. Este proceso se diferencia del correspondiente al café seco en el que el fruto se recoge del cafeto y se le quita la cascara por molienda en seco. La cantidad de agua necesaria para el lavado es de 2170 litros por cada 100 kg. de café acabado, de forma que, especialmente, si el lavado se hace en la misma instalación que la mezcla y el tueste, puede existir un considerable problema de contaminación. Los principales usos del agua y origen de los vertimientos en el beneficio del café son : (1) para transportar el fruto a los trituradores (2) para transportar la pulpa a la tolva ó montón (3) para transportar los granos a los depósitos de fermentación (4) para lavar los granos fermentados (5) para transportar los granos fermentados a los patios de secado. 30
  41. 41. En la tabla 4.3.1 se indican las características del agua de lavado de fermentación y de los vertimientos de eliminación de pulpa en la tabla 4.3.2. Tabla 4.3.1 Aguas residuales de la fermentación de café (1). Características Mínimo Máximo Medio DBO5 mg/l 295 3600 1700 pH 4.1 5.5 4.5 Turbiedad NTU 250 4000 1750 Sólidos suspendidos mg/l 235 2385 900 Sólidos Totales mg/l 885 3140 2100 4.3.2 Aguas residuales de extracción de la pulpa (1). Características Mínimo Máximo Medio pH 4.1 4.7 4.4 DBO5 mg/l 3280 15000 9400 Sólidos suspendidos mg/l 1500 4000 2900 Sólidos totales mg/l 10090 12340 11300 En la tabla 4.3.3 se presenta la caracterízación de aguas de lavado de fermentación y de los vertimientos de eliminación de pulpa, en términos de carga (kg./d) tomando como caudal promedio 6m3 /d. Tabla 4.3.3 Caracterización de aguas de lavado de fermentación y de los vertimientos de eliminación de pulpa en Kg./d. Caudal 6 m3 /d. Parámetro Vertimiento de fermentación de café Vertimiento extracción de pulpa pH 4.5 4.4 DBO5 Kg./d 10.2 56.4 Sólidos suspendidos Kg./d 5.4 17.4 Sólidos totales Kg./d 12.6 67.8 4.4 4.4 INDUSTRIA ARROCERA 31
  42. 42. En la industria arroceras comestible se producen grandes cantidades de vertimientos en los procesos de remojo, cocción y lavado. El volumen de residuos producido es, aproximadamente 230 m3 por tonelada de arroz en bruto, del 12 al 14% de este volumen procede del remojo y una cantidad igual del proceso cocción. El 75% es el resultado del lavado y secado del arroz. En la Tabla 4.4 se presenta una caracterización de las aguas residuales compuestas de la preparación de arroz. Tabla 4.4 características de las aguas residuales compuestas en la preparación de arroz.(1) Parámetro Concentración mg/l Carga Kg./d pH 4.2-7.0 Sólidos totales 1460 21.9 Sólidos suspendidos 610 9.15 Nitrógeno total 30 0.45 Fosfatos 30 0.45 DBO5 1065 15.98 Almidón 1200 18.0 Caudal 15 m3 /d 4.5 INDUSTRIA DEL PROCESAMIENTO DEL AZUCAR (CAÑA DE AZUCAR) En la Tabla 4.5 se presenta la caracterización de aguas residuales de la industria de la caña de azúcar (25). Se observa que son aguas residuales ricas en potasio, nitrógeno, fósforo, calcio y materia orgánica, por lo que tiene valor como fertilizantes y pueden ser utilizados en beneficio del suelo y el cultivo. Se ha comprobado que en todos los casos la utilización de aguas residuales de la industria azucarera, para el riego y la fertilización de la caña, resulto una forma adecuada para disminuir la contaminación ambiental, lográndose además beneficios económicos (25). Tabla 4.5 Caracterización de las aguas residuales de la industria de la caña de azúcar. Parámetro Concentración Carga (kg./d) pH 4.6-7.3 4.6-7.3 Conductividad 1076-6834 1076-6834 32
  43. 43. eléctrica mmhos/cm mmhos/cm Sales solubles totales 736-3822 ppm 22.08-114.7 Calcio 82-259 ppm 2.46-7.77 Magnesio 15-218 ppm 0.45-6.54 Potasio 6-1800 ppm 0.18-54 Sodio 26-476 ppm 0.78-14.28 Cloruros 71-1419 ppm 2.13-42.57 Nitrógeno 6-216 ppm 0.18-6.48 Fósforo 0.28-424 ppm 0.0084-12.72 Materia Orgánica 600-2400 ppm 18-72 RAS 0.61-9.11 Caudal 30 m3 /d Tabla 4.5.1 Caracterización máxima admisible para la industria de la caña de azúcar. (35) PARAMETROS Concentración pH Unidades de pH <4.5 y > 9.0 SST mg/l de SST 300 SSs mg/l 50 DBO5 mg/l de O2 300 DQO mg/l de O2 1000 Grasas y aceites mg/l 150 4.6 INDUSTRIA DE LAS BEBIDAS 4.6.1 BEBIDAS NO ALCOHOLICAS GASEOSAS Dentro de este grupo están las bebidas tanto carbónicas o gaseosas, como no carbónicas. Los vertimientos se producen del lavado de botellas, producción de jarabes, tratamiento de agua y lavado de suelos, son normalmente muy alcalinos, tiene una DBO y contenido de sólidos suspendidos ligeramente más alto que las aguas residuales urbanas y se viertan a los colectores con o sin filtrado. Los vertimientos de lavadoras de botellas son muy alcalinos, puesto que contienen una serie de baños detergentes alcalinos. Aunque por razones de economía, así como por reducción de desperdicios, las etiquetas se usan ahora menos, todavía existen grandes cantidades de sólidos en suspensión procedentes de pitillos, colillas de cigarrillos, papel y otros desperdicios que quedan en las botella. Estas materias extrañas, además de los restos de bebida que quedan en las botellas sucias, es la causa principal de la alta concentración en DBO. Los vertimientos procedentes de la 33
  44. 44. limpieza de los suelos, mezcla de jarabes, depósitos de almacenamiento , filtros de jarabe, desperdicios etc, son intermitentes y no se consideran que produzcan gran cantidad de sólidos en suspensión y DBO. En la Tabla 4.6.1 se presentan las características de los vertimientos de las plantas de embotellado de bebidas gaseosas. En la Tabla 4.6.1.1se presenta la caracterización máxima admisible para la industria de bebidas gaseosas (35) con un caudal para ejemplo de 600 m3 /d. Tabla 4.6.1 Aguas residuales de la fabricación de bebidas gaseosas (1) Características Concentración pH 10.8 Alcalinidad total mg/l de CaCO3 290 DBO5 mg/l de O2 430 Tabla 4.6.1.1 Caracterización para industria de bebidas no alcohólicas. Parámetro Concentració n Carga (kg/d) pH <4.5y >9.0 <4.5y >9.0 Sólidos suspendidos totales 300 mg/l 180 kg/d Sólidos sedimentables 50 mg/l 30 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 500 mg/l 300 kg/d Demanda Química de Oxígeno (DQO) 1000 mg/l 600 kg/d Grasas y aceites 200 mg/l 120 kg/d Caudal 600 m3 /d Tabla 4.6.1.2 Vertimientos caracteristicos para algunas industrias de Bebidas no alcohólicas de Colombia Industria Caudal m3 /d SST (Kg/d) DBO (Kg/d) Cocacola * 3551 482.94 1999.21 Gaseosas Lux S.A. * 665 119.04 1007.48 Frugal S.A. * 50 68 130.5 Gaseosas Caribe * 648 30.46 561.17 Postobón ** 117.07 34.54 107.41 Fuentes :* Empresas Publicas de Medellín ,** Inderena, Bolívar 1991 34
  45. 45. 4.6.2 INDUSTRIA CERVECERA En las cervecerías los residuos líquidos provienen en su mayoría de las maquinas lavadoras de botellas, del lavado de cubas de fermentación de las centrifugas, de los filtros y de las descargas de las maquinas. La principal fuente de aguas residuales, la constituyen los lavados de las cocinas (Steinecker-Nordon), filtros, cavas, tanques de fermentación y de maduración, tanques de levaduras y de soda. En el salón de envase, las aguas residuales provienen de las lavadoras, pasteurizadoras y bombas. 4.6.2.1 CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES (24). Tabla 4.6.2.1 Características de las aguas residuales de la industria cervecera. Bavaria Características Concentraci ón Carga pH 4.7-12.1 4.7-12.1 Consumo de agua 15000 m3 /d 15000 m3 /d DQO 820-39685 mg/l 12300-595275 kg/d DBO 370-12900 mg/l 5550-193500 kg/d Sólidos suspendidos totales 40-4780 mg/l 600-71700 kg/d Sólidos sedimentables 1.4-40 mg/l 21-600 kg/d NKT 20.8-212 mg/l 312-3180 kg/d Fósforo 2.4-19.8 mg/l 36-297 kg/d Grasas y aceites 48-384 mg/l 720-5760 kg/d Fuente : Empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá (24). Industria Caudal (m3 /d) DBO (kg/d) SS (kg/d) Cervecería Unión S .A 5875 7837.25 3084.38 SS= Sólidos suspendidos Fuente : Empresas publicas de Medellín. 4.6.3 INDUSTRIA DE LICORES 35
  46. 46. ORIGEN : Son tres las operaciones que generan vertimientos líquidos en cantidades apreciables ; la destilación que deja como residuo vinazas, la depuración que produce flemaza y el lavado de botellas. 4.6.3.1 CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES Son de color amarillento, con sólidos en suspensión y es de carácter ácido. Tabla 4.6.3.1 Características de las aguas residuales de la industria de licores. (19) Parámetro Concentración Carga pH 3.0-4.2 3.0-4.2 Sólidos suspendidos totales 1166 mg/l 90% Orgánicos 517.7 Kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 31726 mg/l 14086.34 Kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 20074 mg/l 8912.86 kg/d DQO/DBO 1.57 -------- Caudal 444 m3 /d ------- 4.7 INDUSTRIA DE GRASAS Y ACEITES (23) La industria de grasas y aceites, a causa de sus efluentes ácidos y gran contenido de material graso, constituye uno de los mayores grupos de interés. La producción de grasas consume agua que luego de ser utilizada en los diversos procesos, sale hacia la red de alcantarillado cargado de residuos que alteran sus propiedades fisicoquímicas. (23). 4.7.1 CARACTERISTICAS El agua residual producida por este tipo de industria es lechosa, cargada de sólidos y su pH varía de valores ácidos (2.05) a valores alcalino (11.76). Tabla 4.7.1 Características de los vertimientos de la industria de grasas. (23) Parámetro Concentració n pH 2.05-11.76 Sólidos suspendidos 375 Kg/d Demanda química de oxígeno (DQO) 5125 mg/l 36
  47. 47. Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 395 Kg/d DQO/DBO 2.9 Grasas y aceites 1563 mg/l 4.8 INDUSTRIAS DE LAS CONSERVAS ALIMENTICIAS Los vertimientos de estas industrias son principalmente orgánicos y proceden de la operación de limpieza, extracción del jugo, calentamiento preliminar y pasteurización de las materias primas. Limpieza de la maquinaria para la elaboración y congelación del producto terminado. 4.8.1 ORIGEN DE LOS VERTIMIENTOS DE LAS FABRICAS DE CONSERVAS El volumen y características de las aguas residuales varían considerablemente de una fabrica a otra, y dentro de la misma fabrica de un día a otro. En la Tabla 4.8.1 se ilustra la variabilidad de los vertimientos después de pasar por la rejillas. Los vertimientos de los agrios forman una masa resbaladiza, gelatinosa, no uniforme, con un contenido de humedad de aproximadamente de el 83%. Tabla 4.8.1 Características de los vertimientos de fabricas de conservas. (1). Producto DBO ppm Sólidos suspendidos ppm Tomates 316-1870 550-925 Maíz 885-2936 530-2325 Verduras mezcladas 750 593 peras 238-468 340-637 Melocotón 1070 250 37
  48. 48. Manzanas 1600 300 Cerezas 800 185 Tabla 4.8.2 Caracterización máxima admisible para una industria de conservas alimenticias. (35) Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidios totales 900 mg/l 113.4 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 800 mg/l 100.8 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 1000 mg/l 126 kg/d Grasas y aceites 150 mg/l 18.9 kg/d Caudal 126 m3 /d ------ 4.9 INDUSTRIA DEL PESCADO Y MARISCOS etc. Esta industria comprende las actividades relacionadas con la producción de aceite, harina, sustancias solubles y otras materias a base de pescado. En La Tabla 4.9. se presenta las características de la composición de las aguas residuales de la preparación de pescado. Tabla 4.9 Composición de las aguas residuales de la industria del pescado. (1) Parámetro Concentración Carga Sólidos totales (ST) 13756-64857 ppm 687,80-3’245.850.00 kg/d Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) 42-112500 ppm 2.,10-5.625,00 kg/d Grasas y aceites 16-24387 ppm 0.80-1’219.350.00 kg/d Caudal 50 m3 /d -------- Tabla 4.9.1 Caracterización máxima admisisble para la industria del pescado y mariscos. (35) PARAMETROS Concentración máxima admisible Carga Kg/d ST mg/l de ST 5000 250.00 SST mg/l de SST 2500 125.00 38
  49. 49. DBO5 mg/l de O2 1000 50.00 DQO mg/l de O2 1500 75.00 Grasas y aceites mg/l 250 12.50 Caudal 50 m3 /d 4.10 INDUSTRIA DEL PAN Y PRODUCTOS SIMILARES Existen dos tipos de procesos de cocción. El primero, es una operación en seco, en la que los únicos vertimientos son los del lavado o fregado de suelos y algunos líquidos provenientes de maquinarias especiales. Los depósitos de mezcla y los de cocido, así como las planchas, se limpian en seco, los suelos se barren y los restos de pan se recuperan. El vertimiento tiene una DBO y sólidos en suspensión bajos, siendo los principales contaminantes la harina y algunas grasa. (1). El segundo tipo de operación de cocido al horno, la producción de pasteles, buñuelos, etc, es muy diferente en las características de vertimiento y funcionamiento. Los depósitos y bandejas tienen que lavarse y untarse de grasa después da cada horneada, lo cual tiene como resultado un fuerte vertimiento, con los valores de DBO de 3000 a 5000 ppm y contenido de sólidos en suspensión de 2000 a 3000 ppm. Los principales contaminantes son grasa, azúcar, harina, restos de frutas y de detergentes (1). Estos vertimientos son tratables biológicamente con lodos activados, obteniéndose buenos resultados (1). En la Tabla 4.10 se presenta la caracterización en términos de concentración y carga para la industria del pan y productos similares. Tabla 4.10 Caracterización máxima admisiblepara la industria del pan y productos similares. (35) Parámetro Concentració n Carga Sólidos suspendidos totales 700 mg/l 6.30 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 400 mg/l 3.60 kg/d Demanda Química de oxígeno 1000 mg/l 9.00 39
  50. 50. (DQO) kg/d Grasas y aceites 200 mg/l 1.80 kg/d Caudal 9 m3 /d ------- 4.11 INDUSTRIA DEL PROCESAMIENTO DE GRANOS (HARINAS) (2) La Tabla 4.11 se presenta la caracterización para la industria de granos (harinas) para una industria prototipo de esté sector. Tabla 4.11 Caracterización máxima admisible para la industria de granos (Harinas) (35) Parámetro Concentració n Carga Sólidos suspendidos totales 200 mg/l 2.00 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 300 mg/l 3.00 kg/d Demanda Química de Oxígeno (DQO) 1000 mg/l 10.00 kg/d Grasas y aceites 200 mg/l 2.00 kg/d Nitrógeno total 180 mg/l 1.80 kg/d Caudal 10 m3 /d ------- 4.12 INDUSTRIA DE CHOCOLATES Y CONFITES Tabla 4.12 Caracterización máxima admisiblepara la industria de chocolates y confites.(35) Parámetro Concentració n Carga Sólidos Suspendidos totales 300 mg/l 5.70 kg/d 40
  51. 51. Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 800 mg/l 15.20 kg/d Demanda química de oxígeno (DQO) 1200 mg/l 22.80 kg/d Grasas y aceites 800 mg/l 15.20 kg/d Nitrógeno total 150 mg/l 2.85 kg/d Caudal 19 m3 /d 4.13 FRITOS Y PAPAS FRITAS (COMESTIBLES) (11) En las fabricas de papas fritas, el procesamiento de las papas comprende el lavado previo, el pelado, el lavado, la limpieza y el rebanado de las papas, el lavado y el enjuague de las hojuelas y la transformación posterior de estas en el producto final (secado, fritura, salazón, envasado). Al ser peladas, las papas pierden sustancias que pasan a formar parte de las aguas residuales. En el caso de hojuelas, los residuos son de aproximadamente 250 kg por tonelada de papas. La carga contaminante es de 25 kg de DBO5/ton de papas procesadas. Tabla 4.13 Caraterización para la industria de comestibles Fritos y papas fritas. (35) Parámetro Concentració n Carga Sólidos suspendidos totales 300 mg/l 11.40 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 500 mg/l 19.00 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 1200 mg/l 45.60 kg/d Grasas y aceites 800 mg/l 30.40 kg/d Nitrógeno total 180 mg/l 6.84 kg/d Caudal 38 m3 /d ------- 4.14 EXTRACCION DE ACEITES BASICOS (PALMA AFRICANA) 4.14.1 ASPECTOS GENERALES DE LA PALMA AFRICANA (29) 41
  52. 52. La palma africana (Eleais Guineensis) o comúnmente llamada palma de aceite es una monocotiledonea originaria de África Occidental. Fue introducida a Colombia en 1932, sin embargo su cultivo a escala comercial se inicio en 1960. La palma africana no es solo productora de aceites y grasas comestibles si no que su producto y subproductos tienen múltiples usos. Como productos de la palma se considera el aceite de pulpa y las almendras de las cuales se obtienen el aceite de palmiste y la torta proteica, que se utiliza como materia prima, para la elaboración de alimentos concentrados para animales. Generalmente su altura oscila entre los 20 y 40 metros, logrando durar hasta 200 años. La recolección de su fruto comienza normalmente en el tercer o cuarto año después del transplante al sitio definitivo, pero es apartir del año séptimo cuando se espera tener beneficios aceptables. Los racimos pesan entre 15-30 kilos, pero pueden llegar a los 50 kilos contienen de 500 a 4000 frutos ; cada uno consta de una almendra rodeada de cuesco, el cual a su vez está rodeada de pericarpio que contiene el aceite. 4.14.2 CARACTERISTICAS DEL ACEITE DE PALMA El aceite de palma extraído del pericarpio del fruto es utilizado de acuerdo a su calidad como materia prima en diversas industrias, principalmente alimenticias. La calidad del aceite la determina el grado de acidez que no de be ser superior al 5% y depende fundamentalmente de lo oportuna que se haga la recolección y la extracción, teniendo en cuenta que los racimos se encuentren en su madurez óptima, es decir cuando se vuelven color rojo naranja con su ápice negro. Esta coloración se debe a la concentración del aceite la cual es máxima cuando se desprende naturalmente la fruta. El aceite de palma es una fuente de energía biológica-valor calórico-, de gran importancia en la dieta humana por tener vitaminas y ácidos grasos esenciales de bajo contenido de esteroles (0.03%), que a su vez contiene un reducido porcentaje de colesterol (0.01%). 4.6 ZONAS DE CULTIVO DE PALMA AFRICANA EN COLOMBIA Actualmente el área cultivada es de 27670 hectáreas, ubicadas en los departamentos del Cesar, Casanare, Meta, Norte de Santander, Santander, Nariño y Caqueta. 4.14.4 FASE INDUSTRIAL Hasta hace pocos años en Colombia se utilizaba un proceso de extracción de aceite crudo de palma bastante rudimentario que no permitía obtener buenos rendimientos. 42
  53. 53. Poco a poco se introdujeron mejoras significativas en las técnicas tradicionales hasta llegar hoy en día a contarse con equipos más sofisticados a nivel industrial. Sin embargo el proceso se fundamenta en tres actividades comunes : digestión del fruto, remoción del aceite de la masa y separación de nueces, no importa como se procese el fruto. El proceso industrial de extracción del aceite comprende dos aspectos : uno la obtención del aceite de pulpa y el otro la obtención de la almendra. El proceso comienza una vez lleguen los frutos a la planta extractora ; el transporte de la fruta y de la rapidez con que ella se procese depende de la calidad y el rendimiento del aceite. 4.14.5 EFLUENTES DE LAS PLANTAS DE PROCESAMIENTO DE ACEITE DE PALMA (30) Puesto que los efluentes de las plantas de procesamiento de aceite de palma son de carácter orgánico, son fácilmente biodegradables. De hecho, todas las plantas de procesamiento han empleado la digestión anaeróbica como tratamiento primario. En el curso del proceso de digestión, se genera un producto gaseoso de gran valor el biogás. Dependiendo de las condiciones del proceso, se generan entre 0.59 y 0.80 metros cúbicos de biogás por cada kilo de sólidos volátiles que entran al digestor. Se ha encontrado que tanto los efluentes crudos como los tratados tienen un alto contenido de nutrientes. Por lo tanto, es lógico reciclar los nutrientes en el cultivo, en lugar de verter grandes cantidades de valiosos fertilizantes en los ríos. Tabla 4.14.5 Caracterización máxima admisiblepara una planta de procesamiento de palma africana.(35) Parámetros Concentración Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 600 mg/l 72.00 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 800 mg/l 96.00 kg/d Demanda Química de Oxígeno (DQO) 2500 mg/l 300.00 kg/d Grasas y aceites 800 mg/l 96.00 kg/d Nitrógeno total 180 mg/l 21.60 kg/d 43
  54. 54. Caudal 120 m3 /d --------- 5.12 INDUSTRIA DE LEVADURAS (31) 415.1 QUE SON LAS LEVADURAS Vistas al microscopio, aparecen como pequeñas células redondeadas u ovoides. Son seres unicelulares, cuya rapidez de multiplicación las asemeja a las bacterias. Pero, en realidad, se trata de hongos microscópicos, de los que hay muchisimos géneros, que poseen muchas de las propiedades de las células de organismos superiores (o eurocariontes). La mayoría de las levaduras empleadas por el hombre pertenecen al genero Sachromyces. Para los biotecnologos, las levaduras son ante todo, seres vivos que combinan felizmente propiedades de las bacterias y propiedades de los organismos superiores. En otras palabras, una célula de levadura es algo así como una célula de planta que crece como una bacteria. Desde que Louis Pasteur, a petición de los cerveceros de Lille, identifico la levadura como el microorganismo responsable de la fermentación alcohólica, el empirismo en la fabricación de bebidas alcohólicas y en otros campos de utilización de las levaduras ha ido concediendo el terreno a la racionalización. La levadura realiza el mas tradicional de los procesos biotecnologicos : la fermentación. En la fabricación de pan , de la cerveza, jugos y vinos, garantizando la producción de alcohol y de gas carbonico a partir de los azucares. Tabla 4.15 .1 Caracterización máxima admisible para la industria de levaduras. Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 1800 mg/l 198.00 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 800 mg/l 88.00 kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 2500 mg/l 275.00 kg/d Nitrógeno total 180 mg/l 19.80 kg/d Caudal 110 m3 /d ---------- 4.6 INDUSTRIA DE LA CHAMPIÑONERIA Tabla 4.17 Caracterización para la industria de la champiñonería. 44
  55. 55. Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 600 mg/l 9.00 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 800 mgl 12.00 kg/d Nitrógeno total 180 mgl 2.70 kg/d Caudal 15 m3 /d ------ 5. GRUPO V INDUSTRIA DE MATERIALES GRUPO SECTORES SUBSECTORES 5.1 PAPELERA Cartón, papel higiénico, impresión, etc. 5.2 FOTOGRAFICO Revelados 5.3 METALURGIA Y FUNDICIONES 5.4 GALVANOTECNIA Y ANODIZADO 3.4.1 Galvanoplastia o electroformación 3.4.2 Galvanostegia o revestimientos 5.5 METALMECANICA Estampado, carrocerías, cortado de metal 5. MATERIALE S 5.6 INDUSTRIA DEL PETROLEO 5.6.1 Producción y explotación del petróleo 5.6.2 Refinación de petróleo (Combustibles) 5.7 INDUSTRIA DEL CAUCHO 5.8 INDUSTRIA DEL VIDRIO 5.9 INDUSTRIA DEL CEMENTO, CONCRETO, CAL ASBESTO Y YESO 5.10 INDUSTRIA DE PLASTICOS 5.11 INDUSTRIA DEL ALUMINIO 5.12 INDUSTRIA DE MADERA CONTRACHAPADA Y AGLOMERADA 5.13 INDUSTRIAS DE PINTURAS Y LACAS 5.14 INDUSTRIA DEL CARBON 5.14.1 Lavado de Carbones 5.14.2 Coquerias 5.15 MINERIA 5.15.1 Proceso de explotación 5.15.2 Proceso de Concentración 45
  56. 56. 5.1 INDUSTRIA DE LA PULPA Y PAPEL La fabricación del papel, al igual que los productos textiles, se pueden dividir en dos fases : transformación de la madera en pasta y la fabricación del producto final. Las materias primas que se usan generalmente en la fase de transformación a pasta son madera, trapos de algodón o hilo, paja, cáñamo, esparto, lino y yute, o papel viejo. Estos materiales se reducen a fibras que a continuación se refinan, a veces se blanquean y se secan. En la fabrica de papel, que frecuentemente esta integrada en una sola planta con el proceso de obtención de la pasta, estas se combinan y se cargan con aditivos ; se agregan los acabados, y el producto se transforma en laminas u hojas. Los materiales aditivos más comúnmente usados son arcilla, talco, y yeso. Los cuatro principales tipos de pasta son mecánica, a la sosa, Kraft (al sulfato) y al sulfito. 5.1.1 VERTIMIENTOS DE LA FABRICACION DE LA PASTA Y DEL PAPEL Las principales fuentes de vertimientos en las fábricas de pasta son los líquidos de los digestores, y en las fábricas de papel los de las batidoras y las maquinas de papel. Las perdidas de fibras tienen generalmente un valor medio del 3%. 5.12 5.1.2 CARACTERISTICAS DE LOS VERTIMIENTOS DE LA FABRICACIÓN DE PULPA Y DE PAPEL Puesto que los cuatro tipos de fabricación de pasta producen vertimientos distintos, será necesario considerarlos por separado. En la Tabla 5.1.1 se presenta la caracterización general de los resultados de la preparación de la madera. En la Tabla 5.1.2 se presenta las características de los vertimientos de fabricación de pasta de papel. En la Tabla 5.1.3 se presenta la caracterización de los vertimientos de la fabricación de kraft. Tabla 5.1.1 Análisis típico de los vertimientos de la preparación de la madera.(1) Características (1) Concentració n ppm Sólidos totales 1160 Sólidos 600 46
  57. 57. suspendidos Sólidos disueltos 560 DBO5 250 Tabla 5.1.2 Resultados analíticos típicos de los vertimientos de la fabricación de pasta y de papel. (1). Producto DBO 5 ppm Sólidos suspendidos ppm Pasta mecánica 645 A la sosa 110 1720 Al sulfato 123 Al sulfito 443 Papel varios Sin blanqueo 19 452 Con blanqueo 24 156 Cartón 121 660 Cartón de pasta 965 1790 Destintado de papel usado 300 Tabla 5.1.3 Características de los vertimientos de la fabricación de kraft (1). Características Máxim o Mínim o Promedi o pH 9.5 7.6 8.2 Alcalinidad total mg/l de CaCO3 300 100 175 Sólidos totales mg/l 2000 800 1200 Sólidos suspendidos totales mg/l 300 75 150 DBO5 mg/l de O2 350 100 175 Color 500 100 250 5.1.3 TRATAMIENTO DE LOS VERTIMIENTOS DE LA FABRICACION DE PULPA Y DE PAPEL Estos vertimientos se tratan de la forma siguiente: (1) Recuperación (2) Sedimentación y flotación (3) Precipitación química 47
  58. 58. (4) Fangos activados para eliminar las materias con demanda de oxígeno. (5) Vertimientos a lagunas para retención, sedimentación, igualación y, aveces, para la degradación biológica de la materia orgánica. 5.1.4 CARACTERIZACIÓN PARA LA INDUSTRIA PAPELERA Tabla 5.1.4 Caracterización máxima admisible para la industria papelera. (35) Parámetro Concentració n Carga PH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 300 mg/l 11.40 Kg/d Demanda Química de oxígeno (DQO) 400 mg/l 15.20 Kg/d Sólidos suspendidos totales 300 mg/l 11.40 Kg/d Nitrógeno amoniacal 120 mg/l 4.56 Kg/d Grasas y aceites 150 mg/l 5.70 Kg/d Fenoles 1.0 mg/l 0.04 Kg/d Sulfitos 2.0 mg/l 0.08 Kg/d Caudal 38 m3 /d --------- 5.2 INDUSTRIA FOTOGRAFICA Los vertimientos de las operaciones a gran escala de revelado e impresión de las películas fotográficas contienen soluciones agotadas de agentes reveladores y de fijado, con tiosulfatos y compuestos de plata. Las soluciones suelen ser alcalinas y contiene varios agentes orgánicos reductores. El tratamiento normal consiste en la recuperación de la plata, efectuado por la misma industria, y posterior tratamiento de los vertimientos con revelador en combinación con las aguas residuales urbanas. Tabla 5.2 Caracterización máxima admisible para la industria fotográfica. (35) Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos totales 700 mg/l 2.80 48
  59. 59. Kg/d Sólidos suspendidos totales 400 mg/l 1.60 Kg/d Plata 2.0 mg/l 0.01 Kg/d Nitratos 40 mg/l 0.16 Kg/d Nitritos 20 mg/l 0.08 Kg/d Alcalinidad 200 mg/l 0.80 Kg/d Caudal 4 m3 /d ------- 5.3 INDUSTRIA METALURGICA (26) Se trata de un sector de transformación importante y complejo. Los vertimientos de esta industria comprende la refinación y laminación y acabados y abarcan una amplia gama de materiales, ya que existen vertimientos no solo de la fabricación de acero, sino también de muchos otros metales tales como Cobre, aluminioetc. Los vertimientos de estos procesos son similares en el hecho de que poseen diferentes concentraciones de sustancias metálicas, ácidos, álcalis y grasa. Se caracterizan por su toxicidad, Contenido orgánico relativamente bajo y grasas. 5.3.1 ORIGEN DE LOS VERTIMIENTOS DE PLANTAS METALURGICAS Se producen principalmente por los subproductos de los hornos de coque, zonas de laminación y de decapados. Los vertimientos contienen compuestos de cianuros, fenoles, coque, piedra caliza, ácidos, álcalis, aceites solubles e insolubles y costras de laminación. 49
  60. 60. 5.3.2 CARACTERISTICAS DE LOS VERTIMIENTOS LA INDUSTRIA METALURGICA Los vertimientos más importantes de la fase de subproductos de la coquización en la siderúrgica se derivan en la destilación del amoniaco, refrigeración y destilación final, donde se obtienen productos tales como benceno, tolueno y xileno de la naftalina bruta. En la Tabla 5.3.2 se presenta los principales componentes de los vertimientos de las plantas de coquización. Tabla 5.3.2 Caracterización máxima admisible para la industria de la metalurgia. (35) Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Temperatura >40°C >40°C Sólidos suspendidos totales 300 mg/l 27.00 Kg/d Grasas y aceites 300 mg/l 27.00 Kg/d Nitrógeno amoniacal 120 mg/l 10.80 Kg/d Cianuros 1.0 mg/l 0.09 Kg/d fenoles 1.0 mg/l 0.09 Kg/d Hierro 10 mg/l 0.90 Kg/d Estaño 20 mg/l 1.80 Kg/d Cromo total 4.5 mg/l 0.41 Kg/d Zinc 20 mg/l 1.80 Kg/d Sulfuros 2.0 mg/l 0.18 Kg/d Caudal 90 m3 /d ------- 50
  61. 61. 5.4 INDUSTRIA DE LA GALVANOTECNIA Y ANODIZADO 5.4.1 DEFINICION (7) Se define como la galvanotecnia el proceso que consiste en las técnicas de obtención por vía electrolitica de depósitos metálicos en la superficie de los materiales con el fin de : • Mejorar su aspecto • Aumentar su resistencia a la corrosión y al ataque de sustancias químicas. • Incrementar su resistencia a la fricción y al rayado Los procesos se dividen en : Galvanoplastia o electroformación sobre moldes para vaciados y galvanostegia o formación de revestimientos de protección o decoración. Los revestimientos que se utilizan en la galvanostegia son : Zinc, cadmio, estaño. Para una mayor protección se hacen revestimientos con cobre, níquel, y se deposita una capa inferior de cromo. 5.4.2 DESCRIPCION DEL PROCESO ♦ Preparación mecánica de la superficie ♦ Desengrase ♦ Enjuague ♦ Decapado ♦ Neutralización ♦ Electrólisis (con metal electrodepositar) ♦ Enjuague ♦ Secado 5.4.3 CARACTERISTICAS DE LAS INDUSTRIAS DE GALVANOTECNIA 51
  62. 62. La principal fuente consiste en la evacuación de las soluciones de lavado, esta evacuación puede ser de dos tipos continua o intermitente. Los vertimientos son de carácter orgánico e inorgánico. En Bogotá más de cuarenta industrias se dedican a los recubrimientos superficiales por medio de tratamientos electrolíticos. En la Tabla 5.4.3.1 se presenta los resultados de la caracterización de una planta de recubrimientos electrolíticos donde se realizan los procesos de cromado, zincado y niquelado. Tabla 5.4.3.1 Caracterización de una planta de tratamiento de recubrimientos electrolíticos (Cromado, zincado, niquelado) (7). Parámetro 1 2 3 4 5 Alcalinidad mg/l de CaCO3 390 3267 123 Acidez mg/l de CaCO3 1160 51 Conductividad especifica mohos/cm 926 4810 0 2140 596 3330 Dureza total mg/l 29.6 3.3 32.8 22 18.7 pH 5 11.6 2.5 3.2 11 Sólidos totales mg/l 1466 3529 3 1524 736 1916 Sólidos en solución mg/l 1247 3413 4 1520 713 1850 Calcio mg/l 10.7 0.5 12 8 7 Hierro total mg/l <0.1 25 9.5 0.6 5 Magnesio mg/l 0.7 0.5 0.7 0.5 0.3 Manganeso mg/l <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Potasio mg/l 0.7 33 0.3 0.3 0.5 Sodio mg/l 160 4266 7 15 31 1400 Bicarbonato mg/l 476 807 0.0 0.0 52 Carbonatos como mg/l de CaCO3 0.0 2760 0.0 0.0 96 Cloruros mg/l 67.4 106. 4 99.3 92.2 347. 4 Sulfatos mg/l 102 688 25 190 187 52
  63. 63. Cromo hexavalente Cr+6 mg/l 900 1875 Cromo total mg/l 1450 1880 Níquel total mg/l 26 130 Plomo total mg/l <0.1 <0.1 Zinc total mg/l 8650 9625 DQO mg/l <0.1 1. Enjuague de níquel 2.Decapado, enjuague de soda neutralizante 3. Enjuague de cromo caliente y frío 4. Enjuague Níquel 5. Enjuague de zinc. En la Tabla 5.4.3.2 y 5.4.3.3 se presenta la composición típica de vertimientos de la industria de la galvanostegia y de la composición de vertimientos de galvanoplastia de metales comunes. Tabla 5.4.3.2 Composición típica de vertimientos de galvanostegia (17). Parámetro Concentración Cobre 0.002-47.9 ppm Níquel 0.028-46.8 ppm Cianuros 0.005-12.0 ppm Fluoruros 0.110-18.0 ppm Fósforo 0.030-109 ppm SST 0.100-39.0 ppm Tabla 5.4.3.3 Composición de los vertimientos de la galvanoplastia de metales comunes. Parámetro Concentración ppm Cobre 0.032-272.5 Níquel 0.019-2954 cromo total 0.088-525.9 Cromo hexavalente 0.005-334.5 Zinc 0.112-252.0 Cianuros total 0.005-150 Fluoruros 0.022-141.7 Cadmio 0.007-21.60 Plomo 0.663-25.39 53
  64. 64. Hierro 0.410-1482 Estaño 0.060-103.4 Fósforo 0.020-144.0 Sólidos suspendidos totales 0.100-9970.0 Datos suministrados por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá. 5.4.4 ANODIZADO La industria de electrodepositados son un núcleo desagregado donde se destaca la siguiente gama de productos como son : ♦ Industria de electrodepositados ♦ Tratamientos galvánicos ♦ Protección Catódica. Siendo estos procesos de operación donde se destaca el logro de buen acabado metálico en superficies de diferentes materiales a fin de mejorar su aspecto, aumentar su resistencia a la corrosión y al ataque de las sustancias químicas e incrementar su resistencia a la fricción y al rayado con excelentes características. 5.4.4.1 CARACTERIZACION DE UNA PLANTA DE ANODIZADO (7) Los contaminantes contenidos en el agua residual que fluye de una planta de anodizado y que puedan hacerla no apta para ser vertida al exterior puede agruparse de las siguiente forma : ◊ Acidos, álcalis (pH) ◊ Sólidos suspendidos ◊ Metales pesados ◊ Sólidos sedimentables ◊ Producción de color y de sabor ◊ Componentes tóxicos ◊ Cantidad total de sólidos disueltos ◊ Calor En la Tabla 5.4.4.1 se presenta la caracterización de una planta de anodizado. Tabla 5.4.4.1 Caracterización de una planta de anodizado. (7) 54
  65. 65. Parámetro Concentraci ón Acidez como mg/l de CaCO3 1340 Conductividad especifica 2350 Dureza total mg/l 117.6 pH 2.8 Sólidos totales mg/l 1018.0 Calcio mg/l 24.0 Hierro total mg/l 10 Magnesio mg/l 14 Potasio mg/l 20 Sodio mg/l 158 Cloruros mg/l 24 Sulfatos mg/l 500 Aluminio mg/l 56 DQO mg/l 67 5.5 INDUSTRIA METALMECANICA En la operación de estampado, se producen las piezas más importantes de la carrocería, se corta el metal normalmente banda o plancha de acero al tamaño conveniente y luego se le da la forma deseada por estampación en grandes prensas hidráulicas. Normalmente en la operación de estampación se sueldan entre si algunas partes de las piezas. Luego las piezas son enviadas a los talleres de fabricación de las carrocerías. En la planta de montaje de las carrocerías se comienza por construirlas en el taller de chapa, partiendo de las piezas metálicas estampadas ; luego en el taller de pintura, reciben los oportunos tratamientos, así como la pintura. En el taller de tapizado y guarnecido se agrega la tapicería y las guarniciones exteriores, producidos en las plantas de fabricación de piezas. Una vez terminadas las operaciones de montaje, la carrocería completa pasa a la planta de montaje del vehículo. 5.5.1 ORIGEN DE LOS VERTIMIENTOS DE LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ 55
  66. 66. PLANTAS DE ESTAMPADO : Estas operaciones no producen en sus procesos residuos líquidos apreciables, ya que las cantidades de agua que se usan directamente en ellos son pequeñas. Sin embargo, se utilizan cantidades importantes de aceites (tanto lubricantes como hidraúlicos), que en muchos casos, llegan a los colectores. En las instalaciones de soldadura se utilizan grandes cantidades de agua para refrigeración. La recirculación de esta agua constituye una practica muy extendida, su descarga estará limitada en la mayoría de los casos a la purga de los sistemas de refrigeración. PLANTAS DE MONTAJE : Las aguas residuales de las plantas de montaje final, de las carrocerías, o de las operaciones combinadas, son todas del mismo tipo general, es decir, aguas residuales orgánicas con sólidos, en suspensión. Estos sólidos proceden principalmente de las operaciones de pintura y de limpieza con abrasivos. Además pueden hallarse presentes metales pesados, tales como zinc y cromo, que proceden de las operaciones de tratamiento del metal, así como agua de refrigeración y de la planta de energía. Las aguas residuales son principalmente de naturaleza orgánica y contienen sólidos en suspensión, son similares a las aguas residuales urbanas, pero tanto el contenido orgánico como el de los sólidos en suspensión, serán normalmente más elevados que en las aguas residuales. Tabla 5.5.1 Caracterización máxima admisible para la industria de metalmecánica. (35) Parámetro Concentraci ón Carga pH <4.5 y >9.0 <4.5 y >9.0 Sólidos suspendidos totales 500 mg/l 57.00 kg/d Demanda Química de Oxígeno (DQO) 1200 mg/l 136.80 kg/d Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO5) 500 mg/l 57.00 kg/d Grasas y aceites 500 mg/l 57.00 kg/d Cromo total 4.5 mg/l 0.51 kg/d Fósforo 30 mg/l 3.42 kg/d Cianuros 1.0 mg/l 0.11 kg/d Cobre 10 mg/l 1.14 kg/d Níquel 10 mg/l 1.14 kg/d 56
  67. 67. Hierro 10 mg/l 1.14 kg/d Zinc 20 mg/l 2.28 kg/d Fenoles 1.0 mg/l 0.11 kg/d Caudal 114 m3 /d -------- 5.6 INDUSTRIA DEL PETROLEO Los vertimientos del petróleo se pueden dividir en : (1) Los que se originan en la producción del petróleo (2) Los de las refinerías ORIGEN DE LOS VERTIMIENTOS Los residuos se originan en los procesos de bombeo, desalado, destilación, fraccionamiento, alquilación y polimerización ; son de gran volumen y contiene, en suspensión y en dilución, sólidos, petróleo, ceras y parafina, sulfuros, cloruros, mercaptanos, compuestos fenolicos, cresilato y algunas veces grandes cantidades de hierro disuelto. El petróleo crudo se refina mediante una destilación fraccionada para separar los diversos hidrocarburos, por la aplicación de calor y presión (con o sin catálisis) para alterar la estructura molecular de algunos de los productos de destilación y mediante el tratamiento químico y mecánico de diversos productos o fracciones para quitar la impurezas. 5.6.1 EXPLOTACIÓN PETROLIFERA Los residuos de los campos petrolíferos son lodos de perforación, agua salada, petróleo libre y emulsionado, fangos de decantación en tanques y gas natural. Las empresas de explotación de petróleo generalmente reinyectan el agua, y tienen estándares estrictos para las aguas de vertimiento superficial. 5.6.2 REFINACIÓN DEL PETROLEO 57

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