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Vertidos típicos de las Fábricas de

Conservas Vegetales

y

minimización de los mismos

19 de Junio de 2015

Ponente.- Iván García Alonso

Curso “Tratamiento de Aguas Residuales

en la Industria Alimentaria”

“Tratamiento de Aguas Residuales en la Industria Alimentaria” Ponente.- Iván García Alonso

12 de Junio de 2015

VI.1. Efluentes originados en el proceso de fabricación

Módulo VI. Índice

VI.2. Efluentes originados en los procesos de limpieza

VI.3. Biodegradabilidad de los vertidos en las conservas vegetales

VI.4. Consumo de agua aproximado en una planta de conservas vegetales


19 de Junio de 2015

VI.1.- Efluentes originados en el proceso de fabricación

1. Recolección y transporte de la materia prima

2. Operaciones previas: lavado, limpieza, inspección, clasificación, transporte interior, pelado y troceado del producto

3. Escaldado

4. Llenado de botes

5. Adición del líquido de gobierno

6. Cierre de envases

7. Tratamiento térmico

8. Enfriamiento y secado

9. Operaciones complementarias

Proceso de elaboración de una conserva vegetal


19 de Junio de 2015



Se realizará en su momento óptimo de maduración

Tipo de recolección:

Recolección Manual

Permite una recolección selectiva: sólo de los mejores productos

Desecho de productos que no estén en condiciones para la elaboración del producto

Baja rentabilidad económica: alto coste de personal


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Tipo de recolección:

Recolección

Automática No hace selección de los productos

Produce lesiones mecánicas a los productos

Bajos costes y alta rentabilidad económica: muy bajos costes de personal


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En el transporte de vegetales desde la zona de recolección, se suele

aplicar frío:


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Son las anteriores al escaldado.

Lavado y limpieza: elimina cuerpos extraños tales como, hojas,

ramas, mohos.

Lavado de frutas:

• Transportadas sobre una malla metálica.

• Duchadas ligeramente para no dañarlas.

• Suciedad y cuerpos extraños son arrastrados por el agua hacia

abajo.

Lavado de hortalizas:

• Uso normalmente de tambor giratorio perforado, con cierta

inclinación, dónde se incorpora agua.

• Hortalizas tales como el tomate, por ej., requiere agua a presión.


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Para minimizar los vertidos existe el LAVADO O LIMPIEZA EN

SECO (menos efectiva):


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Inspección del producto: generalmente es visual.


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Clasificación o selección del producto: suele realizarse en función

de:

• Tamaño

• Peso

• Forma


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VENTAJAS DE LA CLASIFICACIÓN O SELECCIÓN DE PRODUCTO

1. Aplicar después sistemas mecanizados de pelado, deshuesado, etc.

2. Uniformizar todos los procesos térmicos posteriores.

3. Mejor control del peso de los envases.

4. Productos más homogéneos y atractivos al consumidor.


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Pelado de las materias primas: distintos tipos,

• Mecánico.- suele ser un cilindro con la parte interna recubierta de

carburo de silicio, que provoca la abrasión. Luego con una ducha se

separa la piel. Produce VERTIDO de aguas residuales.

• Térmico.- se suele hacer un precalentamiento del producto en

agua a 75 ºC durante unos minutos, después el producto se pasa

por unos rodillos de goma que separa la piel. También produce

VERTIDO de aguas residuales.


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• Químico.- consiste en la inmersión del producto en soluciones

acuosas de lejía o sosa a distintas concentraciones y temperaturas,

según las características del producto. También hay un foco de

VERTIDO.

• Enzimático.- consiste en sumergir inicialmente el producto en

cloruro cálcico al 20% durante 25-30 segundos, después es

congelado a -20 ºC e inmediatamente descongelado a 45 ºC. Estos

cambios provocan la ruptura de la estructura celular de la piel.

También hay un foco de VERTIDO.


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• Con infrarrojos.- se aplican rayos infrarrojos al producto. Esto

hace que se produzca la evaporación del agua del producto. Así

pues, la piel “estalla”, luego es eliminada con agua. También foco

de VERTIDO.


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3. Escaldado


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• También denominado, líquido de cobertura.

• Generalmente es una salmuera compuesta por:

o Sal común.

o Ácido cítrico.

o Ácido ascórbico.

• Suele adicionarse a 80ºC.

• Mínimo vertido.

5. Adición del líquido de gobierno

6. Cierre de envases

• El cerrado dependerá del tipo de envase: vidrio, plástico, meta, …


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• La forma más habitual de llevarla a cabo es mediante autoclaves

horizontales o verticales.

• Vertido de agua pequeño.



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19 de Junio de 2015

VI.2.- Efluentes originados en los procesos de limpieza

Limpieza de los equipos: tipos

Productos alcalinos.- eliminan materia orgánica, tales como, proteínas, azúcares, grasas,

etc.

Productos ácidos.- eliminan sales, bien de los propios vegetales o bien por adición de

algún tipo de sal como conservante, etc.


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Determinadas superficies como cintas, etc. se suelen limpiar con espumas que

luego han de ser aclaradas con agua.

Por lo tanto siempre se tendrá un vertido de agua con productos de limpieza

tanto ácidos como alcalinos.


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MINIMIZACIÓN DE LOS EFLUENTES GENERADOS EN LOS PROCESOS

DE LIMPIEZA

1. En la medida de lo posible automatizar los sistemas de limpieza

2. Se recomienda utilizar productos de higiene modernos y especialmente

formulados

3. Los productos formulados son más efectivos, se enjuagan mejor

4. Utilización de productos sin polifosfatos. Estos son muy efectivos, pero

requieren más agua para su enjuague y además son menos biodegradables

5. Se recomienda aprovechar el agua del último enjuague, para el primer

enjuague del día siguiente


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VI.3.- Biodegradabilidad de los vertidos

La biodegradabilidad de los vertidos se basa en la relación DBO/ DQO.

Se dice que un vertido es biodegadrable cuando ésta relación tiene un

valor superior a 0,5.

En las industrias de elaboración de conservas vegetales:

DBO/ DQO = 0,6 – 0,8

- Alta cantidad lúcidos o azúcares.

- En las aguas procedentes de legumbres (judías,

guisantes, …) hay alto contenido de nitrógeno,

pero poco fósforo.

- Las aguas procedentes de la fabricación de

conservas de fruta, hay poco nitrógeno y bastante

fósforo.


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VI.4.- Consumo de agua y contaminación generada

Complicado establecer cifras de consumo exacto. Contaminación y

cantidad de agua muy variable, por:

• Estacionalidad de los vegetales.

• En casi todas las industrias se trabaja con más de un producto a

la vez.


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Producto Contaminación Total Vertida

(mg./ DBO por kg. de conserva)

Judías verdes 3.000-5.000

Judías blancas y frijoles 5.000-7.500

Zanahorias 18.000-20.000

Guisantes 15.000-18.000

Espinacas 25.000-30.000

Tomate 6.000

Champiñones 20.000

Frutas en almíbar 7.000-12.000

Jugos de fruta 3.000-6.000

Valores medios


19 de Junio de 2015


Para ajustar tanto el caudal de vertido como la contaminación real del

vertido se aconseja realizar un estudio analítico de la fábrica.

Muestra: compuesta e integrada.

¿Cómo se realiza? Con un sistema que

mide de manera automática el caudal

del vertido, toma una muestra

y luego ésta se recompone.


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Sistema más adecuado para el tratamiento de este tipo de aguas:

SISTEMA BIOLÓGICO.

No obstante, antes se dispondrá de:

1. Sistema de eliminación de sólidos gruesos.- especialmente,

restos de tierra del campo, vegetales, etc. Se debe ir escalando el

filtrado o eliminación de sólidos. Lo más adecuado es instalar

primero una reja de gruesos de un paso de unos 10-20 mm.

Posteriormente, suelen utilizarse tamices de paso de luz más finos,

siendo los más habituales los rotativos:


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Con estos tamices se llegan a eliminar los sólidos de hasta 1 mm.

Una vez eliminados los sólidos será preciso una homogenización.


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2. Homogenización.- elimina las puntas o variaciones de

contaminación y de caudal.

DBO= 3.000 mg/l

Vertido de 5 m3/h

DBO= 5.000 mg/l

Vertido de 2 m3/h

DBO= 300 mg/l

Vertido de 14 m3/h

TANQUE DE HOMOGENIZACÍON

CON AGITACIÓN (CAPACIDAD DE 1 DÍA

DE VERTIDO)

DBO= constante

CAUDAL= constante

Una vez homogenizado el vertido de podrá depurar de una forma más

efectiva y los tratamientos posteriores serán mucho más efectivos.


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3. Sistema de flotación.- en general, en las industrias de conservas

vegetales no se necesitan sistemas de flotación, ya que no son

elevadas las cantidades de aceites y grasas. No obstante, en

algunos casos, tales como el procesado de pimiento si es

conveniente su aplicación.

Planta de un sistema de

flotación, con tornillo sinfín,

para extraer los flotables y

los sólidos en suspensión.


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3. Sistema de flotación.-

Equipo de flotación: CAF

En algunos casos se recomienda instalar un SISTEMA DE FLOTACIÓN

FORZADA, sólo con adición de floculante (sin coagulante): eliminamos espumas

y grasas naturales como oleorresinas, por ejemplo de pimientos.


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4. Sistemas biológicos.- es el principal tratamiento en las industrias

que procesan conservas vegetales. El más usado y efectivo es el

SISTEMA DE FANGOS ACTIVOS DE BAJA CARGA o de aireación

prolongada.


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4. Sistemas biológicos.-

• ¿Qué es un sistema de baja carga o de aireación

prolongada?

Es un sistema que se caracteriza por presentar una carga

másica igual o inferior a 0,1.

• ¿Qué es la carga másica?

Para entenderlo muy fácilmente, se puede definir como:

Cm = Comida/ Comensales

La “Comida”, viene dada por los Kg. DBO/m3 y multiplicado por

m3/día

Los “Comensales” es la concentración de sólidos en el licor

mezcla/ m3 multiplicado por el Volumen del reactor.


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• ¿Qué es la carga másica?

Cm =

Kg. DBO/ m3 x Q (m3/d)

(SSLM/m3) x Vr

Cm ≤ 0,1 Hay “poca comida” y “muchos

comensales” o, lo que es lo mismo,

poca carga y alta concentración en

el licor mezcla.

BAJA CARGA…………………………… MAYOR RENDIMIENTO

BAJA CARGA……………………………. FAVORECE NITRIFICACIÓN


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• Otras opciones más económicas:

o Lechos bacterianos.

o Biodiscos o contactores biológicos rotativos.


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Lechos bacterianos


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Biodiscos o contactores biológicos rotativos


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FANGOS ACTIVADOS LECHOS BACTERIANOS BIODISCOS

Altos costes de adquisición Bajos costes de adquisición Bajos costes de adquisición

Costes energéticos elevados,

necesita aireación forzada.

Costes energéticos bajos, oxígeno

atmosférico, sin soplantes.

Costes energéticos bajos, oxígeno

atmosférico, sin soplantes.

Rendimiento elevado, para vertidos

industriales y urbanos.

Más enfocado para vertidos

urbanos. Con baja DBO.

Más enfocado para vertidos

urbanos. Con baja DBO.

Al trabajar en baja carga se

produce nitrificación.

La oxidación del nitrógeno

amoniacal a nitratos es poco

eficiente.

La oxidación del nitrógeno

amoniacal a nitratos es poco

eficiente.

Costes de mantenimiento más

elevados.

Costes bajos de mantenimiento. Costes bajos de mantenimiento.

La transferencia de aire es más

efectiva.

La transferencia de aire depende de

la diferencia de temperatura entre

el aire y el agua.

La transferencia de aire depende de

la diferencia de temperatura entre

el aire y el agua.

Sensibles a aceites y grasas. Muy sensibles a aceites y grasas. Muy sensibles a aceites y grasas.

Comparativa Fangos activados/ lechos bacterianos/ biodiscos


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o Biodiscos o contactores biológicos rotativos.- cabe la

posibilidad de instalar uno de ellos sumergido en

cabecera, permitiendo contribuir a la eliminación de

nitrógeno.

C.B.R. DECANTADOR

ANÓXICO

AGUA

TRATADA

AGUA CON TRATAMIENTO

PREVIO

FANGO


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Tratamiento de fangos:

• Pueden ser deshidratados.

• Suelen tener un contenido en agua del 98%.

• Métodos de eliminación de agua:

1. Filtro banda.- se llega a una sequedad del 25%. Su

funcionamiento es con floculante.


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2. Filtro prensa.- se llega a una sequedad del 40%. Su

funcionamiento es con cal. Manejo engorroso.


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3. Centrifugación o decanter.- sistema más higiénico.

Se llega a una sequedad del 25%. En su

funcionamiento se requiere de floculante.

Gracias

Exposición de dudas, comentarios, …

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Ponente.- Iván García Alonso

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en la Industria Alimentaria”

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