Remoción de aceites y grasas de un efluente industrial del sector lácteo por electrocoagulación con electrodos de aluminio

Abstract

El propósito de esta tesis es optar un método alternativo sin uso de reactivos químicos amigable con el medio ambiente para tratar aguas residuales No domésticas provenientes de la compañía GLORIA S.A., ubicada en Huachipa que produce productos lácteos y sus derivados, ya que esta compañía descarga un elevado volumen de efluente diario y busca la posibilidad de poder optar otro método de tratamiento de sus efluentes. Por esta razón se plantea remover aceites y grasas del agua residual mediante el método de electrocoagulación usando electrodos de aluminio. Este trabajo se desarrolló a nivel campo y laboratorio en donde se utilizó equipos de medición de parámetros fisicoquímicos. Para la caracterización del efluente se realizaron muestreos simples diarios durante 3 días, de las muestras simples se obtuvieron una muestra patrón, bajo condiciones ambientales de la zona en función de la turbiedad. En el experimento realizado en el reactor por lotes de 5 litros de capacidad se utilizó electrodos de aluminio, en donde se tomó 3 muestras en intervalos de 5 minutos a 3 diferentes densidades de corriente, para así determinar el valor de la densidad corriente que se debe aplicar para obtener mejores resultados. Después del proceso, los resultados promedios de los parámetros físicos fueron: pH, varió de 7.07 a 8.01, temperatura de la muestra de 29 a 30.5 °C, turbiedad 357 NTU y sólidos suspendidos totales (SST) 32.2 mg/L. Los parámetros químicos tuvieron los siguientes promedios: demanda química de oxígeno (DQO) 974mg/L, También se realizó 2 corridas experimentales adicionales en el mismo reactor por lotes donde en la primera corrida: se utilizó 2 electrodos de aluminio y 1 electrodo de hierro y en la segunda corrida: se utilizó 1 electrodo de aluminio y 2 electrodos de hierro en ambas se tomó 3 muestras en intervalos de 5min pero con la misma corriente que se realizó en la primera prueba, para así ver si se produce sinergia en los electrodos y obtener mejores resultados. Se desarrolló el diseño de equipos para la implementación del sistema, fijando las variables de operación determinadas en la parte experimental como densidad de corriente, tiempo de residencia, arreglo de los electrodos, dimensiones y distancias entre los electrodos, de manera que sean utilizados de manera óptima y obtener así la mayor eficiencia en el uso de la técnica de electrocoagulación.

Las muestras obtenidas en los experimentos fueron analizadas por el laboratorio N°20 de Química Aplicada de la Universidad Nacional de Ingeniería, en el laboratorio de AQA Química S.A., donde actualmente trabajo y por un laboratorio certificado por INACAL. Con los resultados experimentales obtenidos de cada uno de los parámetros hay suficiente información del agua tratada para que cumpla el Decreto Supremo N°021-2015-Vivienda.

The purpose of this test is to opt for an alternative method for the use of environmentally friendly reagents for the treatment of non-domestic wastewater from the company GLORIA S.A., located in Huachipa that produces dairy products and their derivatives, since this company It discharges a high volume of daily effluent and looks for the possibility of being able to choose another method of treatment of their effluents. Why is it proposed to remove oil and grease from wastewater by the electrocoagulation method using aluminum electrodes. This work was developed at the field and laboratory level where physical-chemical parameters measurement equipment was used. For the characterization of the effluent, simple daily samplings were carried out for 3 days, from the simple samples a standard sample was obtained, under environmental conditions of the zone in function of the turbidity.

In the result carried out in the batch reactor of 5 liters of capacity, aluminum electrodes, where 3 samples were taken in intervals of 5 minutes at 3 different current densities, to determine the value of the current that must be applied to obtain best results. After the process, the average results of the physical parameters were: pH, varied from 7.07 to 8.01, sample temperature from 29 to 30.5 ° C, turbidity 357 NTU and total suspended solids (TSS) 32.2 mg / L. The chemical parameters had the following averages: chemical oxygen demand (COD) 974 mg / L. We also performed 2 additional experimental runs in the same batch reactor where in the first run: 2 aluminum electrodes and 1 iron electrode were used and in the second run: 1 aluminum electrode and 2 iron electrodes were used in both took 3 samples at intervals of 5min but with the same current that was performed in the first test, to see if synergy occurs in the electrodes and obtain better results. The design of equipment for the implementation of the system was developed, setting the operation variables determined in the experimental part as current density, residence time, arrangement of the electrodes, dimensions and distances between the electrodes, so that they are used in an optimal and obtain the highest efficiency in the use of the electrocoagulation technique.

The samples obtained in the experiments were analyzed by the Laboratory No. 20 of Applied Chemistry of the National University of Engineering, in the laboratory of AQA Química S.A., where I currently work and by a laboratory certified by INACAL. Experimental results of each of the parameters, there is enough information on the water treated to comply with for Supreme Decree No. 021-2015-Housing.