LA INDUSTRIA EN EL LODO

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¡Menudo lodazal que tiene la industria ahora!. Y es que este tema ya lo habíamos tocado en el post “aguas bravas”, cuando hablábamos del tratamiento de aguas residuales en la depuradora industrial. Los residuos sólidos de este tratamiento sirven para un gran abanico de posibilidades, tanto como para crear una industria aparte.

Uno de los graves problemas a atajar es la gestión de residuos urbanos e industriales generados por la actividad humana. Para ello está en nuestras manos la minimización de desechos, la reutilización y el reciclaje, pero para aquellos productos que se escapan de estas vías, tienen una autopista directa al infierno.

RESIDUOS PELIGROSOS INDUSTRIALES EN ESPAÑA 2012
     
Tn /%  
Total 1391901  
01.1 Disolventes usados 124152 8,9196
01.2 Residuos ácidos, alcalinos o salinos 374272 26,88927
01.3 Aceites usados 74239 5,333641
01.4, 02, 03.1 Residuos químicos 382532 27,4827
03.2 Lodos de efluentes industriales (secos) 34685 2,491916
03.3 Lodos y residuos líquidos procedentes del tratamiento de residuos (secos) 8910 0,640132
05 Residuos sanitarios y biológicos 1361 0,09778
06 Residuos metálicos (..) (..)
06.1 Residuos metálicos, férreos (..) (..)
06.2 Residuos metálicos, no férreos (..) (..)
06.3 Residuos metálicos, férreos y no férreos mezclados (..) (..)
07.1 Residuos de vidrio 185 0,013291
07.2 Residuos de papel y cartón (..) (..)
07.3 Residuos de caucho (..) (..)
07.4 Residuos plásticos (..) (..)
07.5 Residuos de madera 485 0,034844
07.6 Residuos textiles 0 0
07.7 Residuos que contienen PCB 2213 0,158991
08 Equipos fuera de uso (excluídos 8.1 e 8.41) 8663 0,622386
08.1 Vehículos fuera de uso
616 0,044256
08.41 Pilas y acumuladores 7095 0,509735
0.9 Residuos animales y vexetales (..) (..)
09.1 Residuos animales y de productos alimenticios mezclados (..) (..)
09.2 Residuos vegetales (..) (..)
09.3 Heces animales, orina y estiércol (..) (..)
10.1 Residuos domésticos y similares (..) (..)
10.2 Materiales mezclados e indiferenciados 9637 0,692362
10.3 Residuos de separación 4453 0,319922
11 Lodos comunes (secos) (..) (..)
12 e 13 Residuos minerales y residuos solidificados, estabilizados o vitrificados (..) (..)
12.1 Residuos minerales de construción y demolición 8433 0,605862
12.2, 12.3 e 12.5 Otros residuos minerales 36496 2,622026
12.4 Residuos de combustión 294079 21,12787
12.6 Sueolos 17576 1,262733
12.7 Lodos de dragado 384 0,027588
12.8 e 13 Residuos minerales de tratamiento de residuos e residuos estabilizados 1435 0,103096
     
INE. Encuesta sobre generación de residuos en el sector industrial. Extraído de: http://www.ine.es    
Se consideran empresas del sector industrial a las englobadas nas divisiones 05 al 35 de la CNAE-09. Están excluídos los establecemientos industriales de menos de 10 asalariados.
(..) Dato non dispoñible    

Vistas las cifras de residuos generados, podemos entender la necesidad de programas de prevención comunitarios dirigidos a reducir un 10% en 2020 el nivel conseguido en 2010. Para ello deben entrar en el proceso industrial medidas de reutilización, reciclado, valorización y eliminación de residuos. La incineración es el destino final de residuos peligrosos como fitosanitarios, pero también se considera una operación de valorización cuando produce un determinado nivel de eficiencia energética.

La base de la valoración es la entrada de un residuo industrial y la salida de un subproducto que puede aceptarse como recurso industrial o doméstico. Si nos centramos solo en el lodo, la industria genera con el lodazal fertilizantes, sustratos de cultivo, tecnosuelos y otros usos agrarios. Según la procedencia de cada lodo, residuo semi-líquido o sólido en suspensión, entrará en un ciclo diferente para su nuevo uso.

Los tratamientos a los que someter lodos de aguas residuales son 4: compostaje, digestión,estabilización y secado térmico.

  • Compostaje en pilas volteadas, estáticas ventiladas o túneles,  asegurando una temperatura entre 55 y 65 ºC para mantener un régimen termofílico durante más de 4h por volteo. Al menos se completan 3 volteos de la masa compostada y posterior maduración para estabilizar el compost. Los actores principales del proceso son los microorganismos, por lo que el control de temperatura, humedad, oxígeno y demás factores industriales no bastan para definir un procedimiento. El origen del residuo variará estos parámetros dificultando el tratamiento. El contenido mínimo de materia seca debe ser 60%.
  • Digestión anaerobia termófila  o mesófila, la primera a 53ºC y la segunda a 35ºC, permite la esterilización del biorresiduo.
  • Estabilización con cal hasta pH mínimo de 12 manteniéndolo 24h o 2h con un tratamiento térmico de 55ºC en el interior de la masa de lodo y cal.
  • Secado térmico a más de 80ºC durante 10 min reduciendo así la humedad al 10%.

FINAL FELIZ: FERTILIZANTES

El residuo orgánico procede de la industria de preparación o elaboración de carne, pescado u otros alimentos de origen animal; lodos de preparación de frutas, hortalizas, cereales, aceites comestibles, cacao y café y derivados; lodos de elaboración de azúcares, productos lácteos, industria de panadería y pastelería, bebidas alcohólicas y no alcohólicas; lodos de transformación de la pasta de papel y cartón; lodos de la industria de cuero y piel, industria textil y lodos de EDAR sin sustancias peligrosas.

De estas industrias obtenemos el biorresiduo dispuesto para compostar y producir nutrientes aceptados en el sector agrícola, jardinería, regeneración de áreas degradadas o fertilizantes minerales.

THE FINAL COUNTDOWN: SUSTRATOS DE CULTIVO

De las mismas industrias anteriores  efluyen sustratos orgánicos distintos de suelos: productos minerales, de síntesis, preformados o mezcla de ellos. También disfrutan de un proceso de compostaje y pueden incorporar aditivos que no incluyan sustancias persistentes, bioacumulables o tóxicas para el medio ambiente. Este subproducto, menos rico en nutrientes, permite el desarrollo de plantas, no aporta plagas ni patógenos y se puede comercializar bajo control.

EL FINAL DEL VERANO: TECNOSUELOS

En este apartado se mezclan suelos reciclados producidos a partir de residuos no peligrosos capaces de trabajan como suelos y evolucionar estabilizando el carbono en el suelo y en la biomasa. Se usan en procesos de recuperación de suelos y aguas contaminadas o degradas, afloramientos rocosos, vertederos, zonas afectadas por obras urbanas e infraestructuras, por lo que debe estar libre de ecotoxicidad y alcanzar un nivel estructural y nutricional que permita ser medio de cultivo para mejorar las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos.

Esta vía permite disminuir la emisión de gases de efecto invernadero de otros métodos y sustituir otros materiales de interés ambiental, como turbas o tierra vegetal.

THIS IS THE END: USO AGRÍCOLA

En este camino se incluyen, además de lodos de sectores mencionados, lodos de fosas sépticas y siempre sometidos a pretratamiento por vía biológica, química o térmica reduciendo así su biodegradabilidad y potencial daño ambiental. El subproducto es apto siempre que cumpla los niveles inferiores a los límites marcados por la autoridad. Para depuradoras urbanas de más de 50.000 habitantes también marcan un nivel límite para contenido del compuesto orgánico benzo (a) – pireno.

Valor máximo de concentración de metales pesados en los lodos destinados a aplicación en suelos agrarios
Valor máximo (expresado en mg/kg de materia seca) según el pH del suelo (1)
Parámetro Suelos con pH ≥ 7 Suelos con pH < 7
Cadmio (Cd) 20 40
Cobre (Cu)   1.000   1.750  
Níquel (Ni)   300   400  
Plomo (Pb)   750 1.200  
Zinc (Zn)   2.500   4.000  
Mercurio (Hg)   16   25
Cromo (Cr) 1.000 1.500
Valor máximo de concentración de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) en lodos destinados a aplicación en suelos agrarios (expresado en mg/kg de materia seca)
Benzo-(a)-pireno 1,0  

La industria en el lodo cierra el círculo del residuo y lo valora devolviéndonos un recurso útil y seguro.

AGUAS BRAVAS

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La industria es sinónimo de contaminación por los procesos en los que emplea recursos naturales.  Pero este sinónimo no implica negligencia, por lo cual, las empresas potencialmente contaminantes tienen que cumplir la legislación vigente integrando prevención y control. Como objetivos a cumplir o líneas de actuación tenemos: maximizar la prevención, maximizar la valorización y minimizar la eliminación o vertido, hacia la producción cero.

La estación depuradora de Aguas Residuales (AR) es necesaria para una empresa de tratamiento y revestimiento de metales. Sus residuos proceden de baños para revestimiento metálico o lacado con alto contenido en metales y un pH ácido. ¿y por qué es ácido?

mercado-del-agua

En el mercado de agua o disoluciones acuosas tenemos a la venta protones H+ e hidroxilos OH. Los metales en disolución son cationes o iones cargados positivamente. Compran en el mercado hidroxilos OH cargados negativamente, equilibrando la balanza molecular y formando precipitados. Puesto que escasea esta especie en disolución, los que quedan sin vender son protones H+, propiciando un medio ácido.

Este vertido ácido no puede llegar a mares o ríos y, para evitarlo, se cumplen inspecciones de cada comunidad autonómica con un seguimiento de vertidos dentro  del Dominio Público Hidráulico (DPH) y del Dominio Público Marítimo-Terrestre (DPMT).  Es fácil entender que neutralizar estas aguas residuales, medir la concentración de metales y temperatura (también afecta a la biota) es el papel que tiene la industria antes de reincorporar estas aguas al medio hídrico.

estacion depuradora.jpg

Para ello, la industria metalúrgica emplea una estación de tratamiento físico-químico, resumida en esta infografía. Principalmente se busca la eliminación de metales por coagulación,  floculación y precipitación. Los flóculos son compuestos poliméricos, telarañas para los metales que flotan en el agua tratada facilitando su eliminación.

policloruro-de-aluminio

Para formar estas marañas, se añaden electrolitos coagulantes que neutralicen las partículas cargadas del medio. El policloruro de aluminio o hidroxicloruro de aluminio, es un coagulante inorgánico a base de sales de aluminio polimerizadas Aln(OH)mCl(3n-m).H2O  empleadas en forma líquida o sólida.
Depuradora - Passadís

Para mantener pH del agua a raya, se controla con un sensor de pH, añadiendo ayudantes de la coagulación como hidróxido de calcio (cal Ca(OH)2) o sodio (sosa NaOH), carbonato sódico (Na2CO3) y ácidos minerales (ácido clorhídrico HCl).
6

No solo el agua, los residuos de la propia depuradora también tienen que ser tratados y/o eliminados por un gestor de residuos peligrosos autorizado. Los lodos de la depuradora, obtenidos después del tratamiento físico-químico final del agua, pueden ser reutilizados en sectores como la fabricación del cemento,  pasta de papel, detergentes o pintura.

Para emplearse como suelo agrario, los lodos deben cumplir estos niveles de metales:

Valores máximos (expresados en mg/kg de materia seca) según el pH del suelo
pH del suelo < 7 pH del suelo ≥ 7
 

‒     Cadmio

1 3
‒     Cobre 50 210
‒     Níquel 30 112
‒     Plomo 50 300
‒     Zinc 150 450
‒     Mercurio 1 1,5
‒     Cromo 100 150
‒     Fósforo 48 48

 

Y con esto hemos visto uno de los tratamientos que hay que aplicar a las aguas bravas. Aguas bravas difíciles de lidiar, pero nunca dejar en libertad.

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“Esta entrada participa en la LXI edición del Carnaval de Química, alojada en el blog quimidicesnews de @quimidicesnews”.

 

 

 

AGUA QUE NO HAS DE BEBER..

Agua

Déjala correr. Déjala…  pero no corre. No corre en el barrio de Loreto de Cádiz y la culpa la tienen nuestras, a veces, “amigas”: las bacterias.

http://www.europapress.es/andalucia/cadiz-00351/noticia-vecinos-barrio-loreto-pudieron-consumir-mas-24-horas-agua-bacterias-coliformes-20141014144602.html

En este caso, los propios vecinos detectaron mal olor en el agua corriente y la causa más probable son las bacterias coliformes.

Las etapas de AR son, a grandes rasgos, un tratamiento preliminar para sólidos (desbaste, desarenado y decantación), un tratamiento primario (sedimentación y tamizado), tratamiento secundario (procesos químicos, biológicos y físicos) y terciario (eliminar patógenos, metales pesados y contaminantes químicos).

Un mundo de agua

Las aguas residuales en la EDAR (estación depuradora de Aguas Residuales) tienen un olor característico por la descomposición de materia orgánica. Las materias orgánicas en AR (aguas residuales) son proteínas, hidratos de carbono, grasas y aceites, tensoactivos (detergentes), compuestos volátiles y pesticidas.

Las principales familias  de compuestos “fétidos” son aminas (olor a pescado), diaminas (olor a carne podrida), mercaptanos (olor a coles descompuestas)  y sulfuro de hidrógeno H2S (olor a huevos podridos).

Para determinar la importancia del olor hay que contar con su concentración y el umbral de detección. En la EDAR no se suelen dar grandes determinaciones de olor. Pero si se mide el pH, que es importantísimo para el desarrollo bacteriano.

Blue water.

organismo ⇒ Enfermedad

bacteria

Escherichia Coli→ Gastroenteritis
Legionella pneumophila→ Legionelosis
Salmonella→ Salmonelosis
Virus

adenovirus → Enfermedades respiratorias
Enterovirus → Gastroenteritis, meningitis, anomalías cardíacas
Hepatitis A → Hepatitis infecciosas
Reovirus → Gastroenteritis
Rotavirus → Gastroenteritis
protozoos

Balantidium coli → Balantidiasis
Crytosporidium → Criptosporidiosis
Entamoeba histolytica → ameabiasis
Helmintos

Áscaris lumbricoides → Ascariasis (gusanos)
Enterobius vericularis → Enterobiasis (gusanos)
Taenia salginata → Teniasis (tenia)

Y ¿cómo eliminarlos?

Pues por desinfección, como hablé anteriormente en el post H2O2: licencia para matar.

Los métodos más usados son 4: agentes químicos (quimidices), agentes físicos, medios mecánicos y radiación (también se puede considerar físico, que no se me enfade nadie).

Pero, ¿cómo actúan?.

Los mecanismos de acción para destruir patógenos son rompiendo la pared celular, alterando la permeabilidad de la pared (así pierden compuestos importantes dentro de la célula), por coagulación o alterando la naturaleza del citoplasma (solidifica el citoplasma) e inactivando enzimas importantes para su metabolismo (no lloréis, ellos son peores con nosotros).

Para que sea efectivo es importante el tiempo de contacto, el tipo de agente y su concentración o la intensidad de radiación, la Temperatura, la naturaleza del medio líquido (si tiene turbidez, solidos en suspensión, y patatín patatán) y, como cualquier guerra, al tipo de enemigo a eliminar ( si son + o – resistentes).

 

Y este es el video de la EDAR más cercana, con su tanque de sedimentación y espesadores de fangos.

EDAR del Lagares por mini-UAV from Ramiro Álvarez Clavero on Vimeo.