Estudio técnico experimental para el tratamiento de un efluente proveniente de la industria galvánica mediante la tecnología de tanques sedimentadores verticales

Abstract

En la actualidad, en Lima existen diversas empresas industriales que realizan procesos de cincado-cromado, lo que determina que el agua residual industrial descargada a la red pública de alcantarillado, presenten concentraciones altas de algunos elementos metálicos tóxicos principalmente: cromo hexavalente, zinc, cianuro y sulfatos, es por eso que la presente investigación parte de la importancia de mejorar el tratamiento de efluentes, atender los requerimientos medioambientales y cumplir con la legislación vigente y la normatividad enmarcada dentro del D.S. 021-2009-Vivienda. Una de las soluciones más adecuada para las empresas en donde no se dispone de un área para instalar una planta de tratamiento de efluentes industriales, es la tecnología de los tanques sedimentadores verticales (TSV). El efluente industrial utilizado para estas pruebas fue tomado de la poza de efluentes del área de cincado-cromado, la cual recepciona tres tipos de efluentes, los residuos de enjuague de piezas cincadas cuyo contaminantes principales son el zinc y cianuro, un drenaje de enjuague de piezas cromadas, cuyo contenido de contaminantes son el cromo hexavalente y por último se une un drenaje de enjuague de desengrasado, este enjuague es el primer baño que reciben las piezas de trabajo y sus contaminantes críticos son los sulfatos. Para el diseño correcto del sistema de tratamiento se trabajó inicialmente a nivel de laboratorio realizando pruebas de jarras (PJ), la prueba se centró en tres grandes aspectos: Selección y dosificación óptima de los reactivos coadyuvantes de la coagulación-floculación (bisulfito de sodio, soda caustica y cloruro de calcio), dosificación óptima de coagulante y floculante (policloruro de aluminio y AR-7500) y pH óptimo de trabajo. Habiéndose encontrado la dosificación base se instaló un tanque sedimentador vertical piloto (TSV-p) de tratamiento de efluentes industriales, en el cual se realizó pruebas experimentales tomando muestras en tres puntos: muestra del efluente galvánico de la poza de recepción, muestra de efluente clarificado las cuales se recolectaron en el alcantarillado y muestra de los lodos recolectados de la parte inferior del TSV-p. Luego de haber realizado las pruebas experimentales a distintas condiciones de operación se obtuvo las condiciones de operación óptima, para ello la poza de recepción contendrá 3,0 m3 de efluente galvánico en donde se dosificará los reactivos bisulfito de sodio (15,00%peso; 45,0 l y pH=5,60), soda caustica (10,00%peso; 45,0 l y pH=10,50), cloruro de calcio (40,00%peso y 21,0 l) y policloruro de aluminio (15,00%peso y 45,0 l y pH=8,70). Luego el TSV-p recibirá este efluente mezclado con los reactivos mencionados a un ritmo de 0,73 m3/h y 3,0 l/h de floculante al 0.05%peso. La descarga de los lodos tendrá un flujo de 15,0 l/h y el flujo de agua clarificada será de 0,72 m3/h. El agua clarificada obtenida, aplicando la dosificación óptima encontrada de cada reactivo y el TSV-p para la separación solido-liquido, cumple con los valores que recomienda la normativa peruana vigente (El Decreto Supremo Nº 021-2009-VIVIENDA VMA) y representa un 98,63% en volumen de efluente galvánico tratado total, con lo cual el 1,37% lo representa los lodos generados en el proceso. El estudio de pre-factibilidad realizado indica que es factible técnicamente la instalación de un sistema de tratamiento de efluente basado en la tecnología de tanque sedimentador vertical cuyo concepto y filosofía de operación pueda aplicarse a otros casos de plantas de tratamiento de efluente galvánico.