Por:
Diana Catalina Chaparro-Triana.
Nidia Elizabeth Ramírez-Contreras.
Jesús Alberto García-Núñez.
Programa de Procesamiento, Área de Biorrefinería y Sostenibilidad de Cenipalma.
El sistema de tratamiento de las aguas residuales (STAR) de las plantas de beneficio está compuesto por lagunas de estabilización, anaerobias, facultativas y aerobias, en las cuales se busca reducir principalmente, la concentración de materia orgánica del efluente o POME (Palm Oil Mill Effluent, por sus siglas en inglés), antes de realizar su vertimiento final sobre fuentes hídricas superficiales (Ver Figura 1). Este sistema es considerado como uno de los métodos más comunes y de bajo costo, además de ser los de operación más sencilla y de lograr eficiencias cercanas al 80% de remoción de la mayoría de los contaminantes.
Los STAR de las plantas de beneficio, componen una medida de mitigación para reducir y controlar la contaminación de las fuentes hídricas superficiales. Para que estas medidas sean efectivas, se debe contar con:
- Un diseño óptimo que permita cumplir con los tiempos de retención hidráulica, obtener los porcentajes de remoción de contaminantes estimados, y controlar parámetros esenciales como la temperatura, pH y caudales. Además, tener un diseño adecuado, puede facilitar las labores de mantenimiento y la operación del sistema.
- Procesos y lineamientos para la operación, control y mantenimiento del sistema.
- Planes de capacitación para el personal encargado del área, que facilite identificar fallas, causas y oportunidades de mejora del STAR con el fin de obtener altas eficiencias y cumplir con los límites máximos permitidos de los diferentes parámetros establecidos en la normatividad ambiental vigente, nacional o local.
De esta manera, se logrará una mejor gestión de los efluentes, a través del compromiso y la responsabilidad por parte de los operarios y de las personas relacionadas con el desarrollo de labores.
Teniendo en cuenta que, el análisis de la calidad del POME y la eficiencia del funcionamiento de las diferentes etapas del STAR hacen parte de las actividades de mayor relevancia, es indispensable que los STAR cuenten con personal capacitado para realizar seguimiento y control diario de los parámetros de calidad de la entrada (afluente), salida (vertimiento) y puntos intermedios del sistema.
A continuación, se presentan algunas técnicas y consideraciones para tener en cuenta dentro del control de los procesos biológicos de los STAR:
- Muestreo y análisis de parámetros: Realizar muestreos periódicos del afluente (entrada al STAR), del efluente (salida del STAR), y de puntos intermedios, permitirá tener control del funcionamiento (porcentajes de remoción) de las diferentes etapas del sistema, así como un panorama de la calidad del agua en cada punto. Además, determina el comportamiento normal del sistema, y facilita la toma de decisiones cuando se presenten comportamientos atípicos.Los parámetros mínimos que se deben monitorear son temperatura, pH, alcalinidad, sólidos suspendidos, sólidos sedimentables, sólidos totales, DQO, DBO5, grasas y aceites, nitrógeno, fósforo y cloruros.
- Control de caudales: supervisar y regular los caudales de entrada y de salida del sistema permite garantizar un flujo constante y uniforme a través de las unidades de tratamiento biológico. Las variaciones en los caudales pueden afectar el rendimiento de los procesos biológicos, específicamente por no cumplir con los tiempos de retención hidráulica óptimos.
- Homogenización: asegurar una correcta mezcla de los efluentes y del inóculo (lodos de fondo), contribuye al desarrollo de una actividad microbiana estable y un correcto funcionamiento de las lagunas anaerobias o biodigestores, según sea el caso.
- Monitoreo de pH y temperatura: controlar y ajustar el pH y la temperatura del efluente cuando estos se encuentren fuera del rango de tolerancia de los microorganismos, mantendrá la actividad microbiana óptima en cada una de las etapas. Los microorganismos presentes en los STAR están clasificados como anaerobios mesófilos.
- Control de la concentración de biomasa: Realizar monitoreo y control de la concentración de lodos (biomasa) en los biorreactores y de su calidad, evita la acumulación excesiva de lodos, la cual reduce las eficiencias de los procesos biológicos.Para tener tratamientos biológicos eficientes, es importante realizar controles de la calidad del inóculo (cantidad de microrganismos) en el sistema y de su estabilidad. La adaptación de los microorganismos al POME permitirá lograr mayores eficiencias en la degradación y transformación de la materia orgánica.
- Recirculación de lodos y purgas: la recirculación de lodos de fondo cuando hay inhibición de la actividad microbiológica, reactiva e incrementa las eficiencias de los procesos, y ayuda a mantener un balance entre los microorganismos y la cantidad de materia orgánica que llega al STAR. Cuando los microorganismos remueven la materia orgánica del agua, la concentración de lodos activados se incrementa, por el crecimiento y multiplicación de los microorganismos. Cuando hay exceso de lodos de fondo, se debe realizar purga de lodos, para restaurar el balance. Esto permite que la cantidad de lodos activados en el proceso permanezca constante.
- Calibración y mantenimiento de equipos: Asegurar que los equipos de medición como electrodos, sensores, medidores de flujo, entre otros, estén calibrados y funcionando correctamente. Además, se deben realizar mantenimientos preventivos y calibraciones anuales de acuerdo con las indicaciones del fabricante, para garantizar la confiabilidad de los datos.
Con la implementación de las buenas prácticas dentro de los STAR, se busca mejorar i) las eficiencias de los sistemas, ii) la calidad de los vertimientos finales, iii) cumplir con la normatividad ambiental vigente y iv) agregar valor al sistema y a la cadena de producción del aceite de palma crudo.
