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TRATAMIENTO ANAEROBIO A ESCALA INDUSTRIAL DE EFLUENTES DE LA PRODUCCION DE LECHE DE SOYA
Alejandro Rivera Rojas y Jorge Silvio González Alonso
Departamento de Aguas Industriales, Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia, Carretera al Guatao, km 3 1/2, La Lisa, C. Habana, Cuba.
Telef. 537-2041046, email: [email protected]
RESUMEN
El proceso de obtención de leche de soya desarrollado en Cuba genera efluentes que muestran
valores de DBO5, DQO y Sólidos Totales muy superiores a aquellos reportados para otras
tecnologías. Una instalación productiva típica equivale a la carga generada por una población de 10
555 habitantes. Este trabajo presenta el diseño de un sistema de Filtros Anaerobios de Flujo
Ascendente, como tecnología más apropiada para la depuración de esos residuales por la vía
anaerobia, apoyado en las características de las aguas residuales a tratar y las experiencias obtenidas
con experimentos a escala piloto.
Palabras clave: leche de soya; digestión anaerobia; filtro anaerobio
ABSTRACT
The Cuban process developed to obtain soybean milk generates wastewaters showing values of
BOD5, COD and Total Solids higher than those reported for other technologies. A typical
production facility imposes an organic load on the environment equivalent to 10 555 inhabitants.
This work presents the design of an Up-Flow Anaerobic Filter System, as the most suitable
technology for the treatment of these wastes using the anaerobic digestion, based on waste
characteristics and particular experiences obtained with pilot scale experiments.
Keywords: soybean milk; anaerobic digestion; anaerobic filter
1. INTRODUCCIÓN
La leche de soya es básicamente un extracto acuoso de la soya, una dispersión estable de proteínas y
otros compuestos en el agua, con una apariencia similar a la leche de vaca. Existe un gran número
de tecnologías para su obtención que comprenden las tradicionales utilizadas en China desde el
segundo siglo A.N.E., y otras protegidas por patentes. García (1998) refiere que la primera de estas
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patentes fue presentada en 1910 en el Reino Unido y luego siguieron otras como las registradas por
Nelson (1976), Jhonson (1983) y Gupta (1988). Las diferencias esenciales entre esas tecnologías
consisten principalmente en la forma y grado en que resuelven tres aspectos básicos relacionados
con la calidad y aceptación del producto en países occidentales:
- Eliminación del sabor afrijolado, causado por la acción de la enzima lipoxigenasa.
- Eliminación de los inhibidores de la tripsina.
- Eliminación de los oligosacáridos que causan flatulencia (rafinosa y estaquiosa).
Otro aspecto básico de las tecnologías de elaboración está relacionado con la generación de
desechos. La obtención de leche de soya de alta calidad, con nuestra tecnología, para elaborar
productos como el yogur, helado, quesos frescos, aliños, etc., no deja muchas alternativas, todos los
intentos hechos en la dirección de disminuir la generación de desechos trae como consecuencia la
obtención de una leche de calidad inferior. En el Instituto de Investigaciones para la Industria
Alimenticia (IIIA) se desarrolló una tecnología autóctona para la producción de leche integral de
soya y a partir de esta tecnología ya se han puesto en funcionamiento más de 20 instalaciones de
este tipo en todo el país (García, 1998, García et al 2004). (Figura 1)
Figura 1. Tecnología cubana desarrollada por el IIIA para producción de leche integral de soya.
El proceso genera residuales que muestran valores de Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5),
Demanda Química de Oxígeno (DQO) y Sólidos Totales (ST) muy superiores a aquellos reportados
para otras tecnologías de producción de leche de soya. Una instalación productiva típica con dos
líneas de capacidad de 8000 L de leche de soya/h, representa una carga orgánica al medio ambiente
equivalente a la generada por una población de 10 555 habitantes. En un inicio esta carga
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contaminante fue manejada de forma aceptable por los sistemas de tratamiento o disposición de
residuales existentes en los establecimiento lácteo para el tratamiento de sus propios residuales, pues
las nuevas líneas de producción de leche de soya se ubicaron dentro de esas instalaciones de la
industria alimenticia. Sin embargo, a mediados del año 2004, se decidió aumentar la producción
nacional de yogur de soya de ½ millón a 1 millón de L/día, incrementando la capacidad productiva
de las instalaciones existentes. Esta situación ha reanimado el estudio de muchos aspectos de la
producción de leche de soya, incluyendo aquel relacionado con evitar un incremento de los niveles
de contaminación que se generan actualmente en la industria láctea, sobre todo en aquellas
instalaciones donde su sistema de tratamiento actual no puede manejar el aumento de la carga
contaminante. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue obtener un diseño apropiado para la
construcción a escala industrial de reactores anaerobios para el tratamiento de aguas residuales,
aplicable a las instalaciones de procesamiento de leche de soya operando en todo el país.
2. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO
2.1 Características de las aguas residuales generadas
Para seleccionar la tecnología mas apropiada para la depuración de un residual industrial es
necesario primero conocer en detalle sus características. En el mundo existen diversas tecnologías
para obtención de leche de soya, que en dependencia de los productos finales que se vayan a
elaborar, generarán también diversos tipos de residuos. Por ejemplo los residuos que se generarán
durante la obtención de leche (o pasta) de soya para obtener productos alimenticios asiáticos como
el misu y el tofu, diferirán en cuanto a su composición con aquellos que se obtendrán al producir
leche de soya para elaboración de quesos, yogurt, o incluso salsas tipo mayonesas. No obstante, en
sentido general, puede decirse que cualquiera que sea la tecnología empleada puede obtenerse dos
tipos de residuos en estos procesos:
a) Sólidos secos o de baja humedad. Consistentes en cascarillas de fríjol de soya, cuando el
comienzo del proceso es a partir de granos sin descascarar, que pueden ser obtenidas en
forma seca o húmeda en dependencia del proceso tecnológico de descascarado seguido, su
eficiencia y del proceso posterior de obtención de leche o pasta de soya.
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b) Efluentes líquidos. Consistentes en residuos líquidos generados durante el proceso de
remojado o cocción de la soya, fermentación de productos y limpiezas de equipos de
procesos.
Es práctica común emplear los residuos sólidos como alimento animal. Solamente en los Estados
Unidos de América se estima la generación de 10000 a 15000 millones de libras de cáscaras de
soya, que son vendidas como suplemento en la alimentación animal a US $ 40 la tonelada (Wartelle
y Marshall, 2001). Esta solución sin embargo, también puede tener un impacto negativo sobre el
medio ambiente, si no se ejecuta apropiadamente. Flanigan et al (2002) han reportado las altas
cargas contaminantes al medio ambiente que se pueden generar como consecuencia de malas
operaciones durante la alimentación animal a gran escala. En este sentido, ellos estiman el
vertimiento sin tratar de residuos sólidos húmedos, generados inicialmente por el procesamiento
industrial del fríjol de soya, en aproximadamente 1 millón de toneladas por año, solamente en un
estado como Missouri.
No obstante, Shetty et al (1980) han estudiado la generación de biogás a través de la digestión de
esos residuos sólidos generados en el procesamiento de la soya. Ellos han comprobado la necesidad
de mezclar esos residuos con otros residuos animales como las excretas vacunas y porcinas, que
poseen alto potencial para generar biogás, en aras de lograr un proceso eficiente y menos costoso,
puesto que la degradación de fibra vegetal es un proceso muy lento. Otra aplicación que está
comenzando a difundirse es el uso de esos residuos sólidos para la obtención de composte o mezcla
de materiales orgánicos que bajo condiciones apropiadas son digeridos por vía aerobia hasta obtener
un fertilizante con adecuado balance N-P-K (Lam et al, 2002).
La tecnología cubana para la obtención de leche o pasta de soya también genera residuos sólidos
secos compuestos principalmente por cascarillas de frijoles, que son separados del grano de soya
mediante un equipamiento tecnológico apropiado. Estos residuos son empleados desde hace tiempo
para la alimentación animal. Adicionalmente, se genera una cierta de cantidad de residual sólido
con apreciable grado de humedad, que es removido del proceso mediante una criba de malla
filtrante para ser finalmente dispuesto también como alimento animal. (Figura 2)
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Figura 2. Separación de cascarillas de fríjol de soya provenientes de la operación de remojo de los granos para la obtención de pasta de soya.
Se generan a su vez, efluentes líquidos que pueden dividirse según su composición en dos corrientes
principales:
1. Efluentes líquidos que abandonan el tornillo sinfín o aguas de remojo del grano de soya,
conteniendo cantidades significativas de oligosacáridos, que representan altos valores de
concentración en DQO y DBO5. (Figura 3)
2. Efluentes líquidos generados durante los procesos de limpieza manual de los equipos, con
un menor valor de concentración en DQO y DBO5.
Figura 3. Descarga de la corriente efluente 1 (con coloración característica amarilla ambarina) generado durante la
obtención de la leche de soya.
Tabla 1. Características de los efluentes líquidos de la producción de leche de soya. Parámetro Unidad Efluente 1 Efluente 2
Demanda Química de Oxigeno (DQO) mg/ L 21 870 563Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5) mg/ L 15 000 250pH -- 8.5 7.7Sólidos Totales (ST) mg/ L 19 716 515Sólidos Suspendidos Totales (SST) mg/ L 2 700 77Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) mg/ L 2 300 38Nitrógeno Total (Nt) mg/ L 348 29Nitrógeno Orgánico (N-Org) mg/ L 342 19Fósforo Total (P) mg/ L 54 2Grasas mg/ L 80 --
Resultados promedio de 10 muestras integradas tomadas en el Complejo Lácteo de la Habana según Valdés y Rivera (1997).
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El efluente 1 posee un valor promedio de temperatura de 81 ºC al abandonar el tornillo sinfín, que
disminuye al intercambiar energía dentro del propio proceso tecnológico, para finalmente abandonar
el ciclo productivo a un valor promedio de 35 ºC. Las instalaciones nacionales típicas (8000 L de
leche de soya por hora) generan unos 3500 L de efluentes líquidos tipo 1 y unos 2500 L de efluente
liquido tipo 2 por hora respectivamente. Por tanto, si se consideran 7 horas de producción y 3 horas
para limpieza durante un día normal de operación, el flujo total de aguas residuales generadas puede
estimarse como:
Qresidual total = Qefluente 1 + Qefluente 2
Qresidual total = 24.5 m3/ día + 7.5 m3/ día = 32 m3/ día
Dos líneas de producción, situación común en las instalaciones productivas nacionales, trabajando
10 horas diarias, generan unos 65 m3/día de aguas residuales. Entonces, cualquier tecnología para
tratamiento de esos residuales enfrentará cargas por ciclo de producción como las que se describen
en la Tabla 2.
Tabla 2. Cargas contaminantes que se producen
Carga Unidades Efluente 1 Efluente 2 Residuales líquidos totales
Flujo m3/ día 50 15 65 DQO kg/ día 1093 8.40 1102 DBO5 kg/ día 750 3.75 754 ST kg/ día 986 7.65 993 SST kg/ día 135 1.15 136 SSV kg/ día 115 0.57 116 Nt kg/ día 17.4 0.43 18 P kg/ día 2.7 0.03 3 Grasas kg/ día 4 -- 4
Y la composición de la corriente total de residuales líquidos mezclados (tipo 1+2) debe recalcularse
como:
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Tabla 3. Concentraciones de los residuales líquidos provenientes del proceso global para la obtención de leche integral de soya. Parámetro Unidades Agua residual totalDQO mg/ L 16952DBO5 mg/ L 11596ST mg/ L 15284SST mg/ L 2094SSV mg/ L 1778Nt mg/ L 274P mg/ L 42Grasas mg/ L 61
Estos residuales resultan bien diferentes a los generados por otras tecnologías de obtención de leche
de soya en países asiáticos, como los reportados por Yu et al (1998) y Yushina y Hasegawa (1994),
ya que presentan una fortaleza contaminante muy superior en cuanto a DQO y DBO5, pero inferior
en cuanto al contenido en Nitrógeno total y Fósforo total, como se muestra en la Tabla 4.
Tabla 4. Concentraciones medias de residuales líquidos del proceso de obtención de leche de soya en países asiáticos según Yu et al (1998) y Yushina y Hasegawa (1994). Parámetro Unidades Agua residual reportada
por Yu et al (1998) Agua residual reportada por Yushina y Hasegawa (1994)
DQO mg/ L 9 130 1629DBO5 mg/ L 5 210 1000Nt mg/ L 410 544P mg/ L 85 97
Esta situación, que ubica al residual generado en la industria cubana con un potencial contaminante
superior a la media internacional, tiene su explicación en el hecho de que en la tecnología
desarrollada en nuestro país se hace un uso más integral del fríjol de soya, pero comprometiendo
también un mayor aporte del contenido del fríjol a la corriente de residuales, sobre todo en
polisacáridos, que aportan materia orgánica pero poca cantidad de nitrógeno y fósforo (Valdés y
Rivera 1997). Por lo tanto, este es un residual de elaboración de leche de soya con características
muy bien determinadas para nuestras condiciones, pero que difiere considerablemente de las
reportadas usualmente para este tipo de industria.
2.2 Configuración del reactor anaerobio
En el presente han sido superadas las limitaciones de la primera generación de reactores anaerobios,
la segunda generación aplica nuevos mecanismos para retener la biomasa dentro del reactor sin
8
recirculación externa, haciendo del tratamiento anaerobio de residuales una alternativa competitiva
cuando se compara con las tecnologías aerobias. De esta forma, la retención de los sólidos puede
aumentarse de forma considerable sin necesariamente aumentar la retención hidráulica. Esto hizo
posible el diseñar reactores compactos que pueden manejar cargas orgánicas volumétricas altas.
Estos llamados reactores de alta velocidad pueden ser divididos en dos tipos:
- sistemas de biomasa suspendida
- sistemas de película fija
Ambos tipos de reactores: un Manto de Lodos Anaerobio de Flujo Ascendente (UASB) y un Filtro
Anaerobio de Flujo Ascendente (FAFA) respectivamente, fueron ensayados por González y Valdés
(1998) y Rivera y Valdés (1998). Ellos aplicaron la digestión anaerobia para el tratamiento de
residuales generados en el procesamiento de leche de soya, apoyados en la característica de alta
biodegradabilidad que poseen los mismos (DBO5 / DQO = 0.62 - 0.68) y sus altos valores en DQO
y DBO5. Ambos mostraron un comportamiento aceptable (90 - 95% de eficiencia de remoción de la
DQO) al tratar cargas orgánicas entre 10 y 17 kg DQO/m3día y ser operados a una temperatura
constante (35°C) durante todo el proceso, con tiempos de retención hidráulica entre 2 y 3 días.
Yu et al (1998) estudiaron el comportamiento de un Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente tratando
residuales de la producción de leche de soya, manteniendo una temperatura constante dentro del
reactor de 35°C y sin empleo de recirculación. Se aplicaron cargas orgánicas totales desde 4 hasta
22 kg DQO/m3 día, con un tiempo de retención hidráulica de sólo 1 día, bajando la eficiencia de
remoción de la DQO desde 92% hasta 75% consecuentemente. También Yu et al (2000) en un
estudio posterior, analizaron la influencia de la recirculación sobre el comportamiento del reactor
tratando el mismo tipo de residuales. Esa experiencia encontró las mejores eficiencias de remoción
de DQO, cuando no se empleó recirculación alguna.
Mas tarde, Rivera y González (2004) estudiaron el comportamiento de un Filtro Anaerobio
Secuencial de dos y tres etapas, para el tratamiento de residuales del proceso de obtención de leche
de soya, siendo capaz de depurar los mismos con una eficiencia de remoción de la DQO del 95 %
para cargas orgánicas aplicadas de hasta 11 kg DQO/m3 día, sin recirculación y con un tiempo de
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retención hidráulica de solo 1.7 días, cuando además no se controló la temperatura dentro del
reactor, permitiéndose una variación de la misma en 5 °C, a lo largo del proceso total. Esto
constituye una ventaja muy importante para esta tecnología a la hora de su aplicación a escala
industrial, al no requerir el mantenimiento de una temperatura constante en el interior de todo el
reactor y permitir operar en un rango de 25 a 35 °C, todo esto favorecido por nuestras condiciones
climáticas excepcionales, como es el caso de la temperatura promedio que se presenta a lo largo y
ancho del país durante todo el año. En esta última tecnología ensayada se encontraron valores muy
elevados para la conversión de la DQO removida en biogás (0.48 m3 biogás/ kg DQO removida).
Las remociones de sólidos orgánicos y materia contaminante en general alcanzadas confirman la
efectividad de la tecnología anaerobia ensayada como un tratamiento primario adecuado para los
residuales generados en la producción de leche de soya. Según estas experiencias, la configuración
mas apropiada para el tratamiento de aguas residuales generadas en el procesamiento de leche de
soya resultó el Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente, considerando dos etapas trabajando en
secuencia (alta y baja carga) teniendo además en cuenta los requerimientos legales de vertimiento.
2.3 Diseño del Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente
Los principales parámetros de diseño de los filtros anaerobios, tal y como lo desarrollaron Young y
McCarty (1969), son el tiempo de retención hidráulica (TRH) y la carga orgánica volumétrica
aplicada (Bv). Existen muchas expresiones empíricas que correlacionan la eficiencia de eliminación
de la DQO con el TRH y la Bv (Haandel y Lettinga, 1994; Young y McCarty, 1969); sin embargo,
debido a las características específicas del residual a tratar, sobre todo su bajo caudal y la alta
concentración de elementos contaminantes, cuando se aplican estas ecuaciones de diseño, los
valores obtenidos están completamente fuera de rango. En este sentido Young y Yang (1989)
recomiendan que el diseño debe realizarse sobre la base de experiencias obtenidas en pruebas a
escala piloto o industrial, considerando aspectos tales como:
a) configuración del reactor;
b) entrada del residual en el fondo del reactor;
c) medio de empaque;
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d) espacio libre sobre el material de empaque;
e) sistema de separación de las fases líquida, sólida y gaseosa;
f) facilidades de lavado y
g) condiciones de operación
Al analizar esos aspectos se obtuvieron los siguientes resultados:
a) Las dimensiones del reactor fueron calculadas para un TRH en 3 días, un caudal de 65
m3/día, una oquedad del material soporte inerte ≥ 85%, ocupando solo 15% del volumen del
reactor total. Ambos reactores serán de forma cilíndrica, con un fondo cónico y hechos en
fibra de vidrio, montados y colocados sobre el nivel del piso (Figura 4), con una relación
H:D = 1.5:1. Se consideró la construcción de dos reactores idénticos operando en serie, el
primero como un reactor de alta carga (7.7 kg DQO/m3.d) y el segundo como baja carga (2.7
kg DQO/m3.d).
Figura 4. Esquema de dimensiones del reactor anaerobio
h1
h2
h3
h4
h5
11
Diámetro interior Ø = 6.0 m Altura total H = 10.2 m Altura del cono h1 = 1.7 m → V1 = 16.0 m3 Altura del soporte mecánico h2 = 0.2 m → V2 = 5.5 m3 VL2 = 2 m3 Altura de empaque h3 = 5.3 m → V3= 150.0 m3 VL3 =128m3 Altura interface liq/sólido h4 = 2.0 m → V4 = 56.5 m3 Altura total del cilindro h5 = 0.5 m → V5 = 14.0 m3 donde : VL2 es el volumen de líquido en la zona ocupada por el soporte mecánico VL3 es el volumen de líquido dentro del empaque. Entonces el volumen total del reactor vacío VT = 242 m3
El volumen total de líquido en el reactor es VLT = 206 m3 y el volumen de líquido en la zona con actividad biológica es VLAB = 149.5 m3
La carga aplicada al reactor se calcula con respecto al volumen de líquido ubicado en la zona con
actividad biológica: el cono, el soporte mecánico y la zona de empaque (Bv = Q * [COD] / VLAB).
b) La distribución del residual de alimentación al reactor se efectúa por el fondo y se realiza a través
de un anillo de 4,4 m de diámetro, con 15 toberas separadas 2 m entre sí, garantizando una
correcta distribución dentro del reactor para este caso.
c) El empaque consiste en bloques modulares TIERRE®, modelo BIONYLE, formado por láminas
de plástico corrugado que varían su espesor desde 0.3 a 1 mm y que llenarán 150 m3 de cada
reactor, con un área específica de unos 150 m2/m3, peso específico de 20-40 kg/m3 y 1.05 g/cm2
de densidad (Figura 5).
Figura 5. Material de empaque inerte tipo bloque modular TIERRE®, modelo BIONYLE.
12
d) Un espacio libre de dos metros por encima del empaque se consideró suficiente para evitar
pérdidas de sólidos (Veenstra, 1999).
e) Sobre el empaque se ubica un baffle triangular que permite concentrar hacia el centro el flujo de
biogás que asciende generado por el proceso de biometanización; también sobre el empaque
pero por debajo del nivel de liquido, existe una campana invertida que se comporta como
elemento que ayuda a la separación de las tres fases implicadas en el fenómeno (sólido-líquido-
gas), además de recoger el biogás y permitir su extracción hacia un gasómetro. El diseño de
estos elementos fue hecho de acuerdo con la forma geométrica y guías de construcción
recomendadas por Haandel y Lettinga (1994), y fueron construidos también en fibra de vidrio
(Figura 6). La extracción del efluente tratado se efectúa a través de un sello de agua para evitar
la entrada de aire. La evacuación de lodos será hecha a través de una tubería ubicada en el fondo
cónico del reactor. Si es necesario, agua del grifo, mediante arreglo apropiado ayudará a evacuar
el mismo.
Figura 6. Configuración básica del baffle y campana separadora para la recuperación del biogás.
f) Se crearon condiciones dentro de los reactores a fin de facilitar el lavado de las superficies donde
se pueda producir la acumulación de las espumas formadas en la separación de la fase gaseosa,
mediante una tubería en forma de anillo ubicada en la parte superior del reactor.
g) Sobre la base de las experiencias a pequeña escala se definieron las siguientes características
para la operación de los reactores:
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Tabla 5. Eficiencias de eliminación de la carga orgánica contaminante y concentraciones de diferentes parámetros durante la operación.
Composición
elemental
Residual crudo (mg/L)
Eficiencia del 1er. Reactor
(%)
Salida del primer Reactor (mg/L)
Eficiencia del 2do. Reactor
(%)
Salida del segundo Reactor (mg/L)
DQO 16952 65 5934 75 1484 DBO 11596 70 3480 80 696 ST 15284 65 5347 75 1336
SST 2094 65 732 75 183 SSV 1778 65 624 75 154
N total 274 20 219 30 153 P total 42 30 29 40 16 Grasa 61 40 37 50 18
Las experiencias prácticas nos permitieron también definir los índices de generación de lodos (Y =
0.05 kg SST/kg DQOr) y conversión de la DQO removida en biogás (Ug = 0.4 m3/kg DQOr) con un
contenido de metano entre 60 y 75 %.
Actualmente se construyen dos Plantas Depuradoras en Cuba, siguiendo el diseño anaerobio
descrito como tratamiento primario de residuales de la producción de leche de soya, una para la
ampliación de las instalaciones de la Pasteurizadora “Lucero” con un costo total de inversión de
US$ 250 000 para el tratamiento de 120 m3 de aguas residuales totales/día y la otra en el Combinado
Lácteo de Holguín con un costo total de inversión de US$ 350000 para el tratamiento de 800 m3 de
aguas residuales totales/día. Esas inversiones incluyen etapas de post tratamiento además de la etapa
anaerobia primaria para poder cumplir con los limites de vertimiento legales establecidos en las
zonas: un sistema de aireación extendida (zanja de oxidación) y un sistema de lagunas (laguna
facultativa + laguna de maduración) respectivamente. Ambos proyectos licitados, y comparados con
otras propuestas de tratamiento completamente aerobias, las seleccionadas resultaron mas factibles
económicamente, con menores consumos de energía y más beneficiosas para el medio ambiente.
El tratamiento anaerobio primario representa un 45% y 60% del costo total de inversión en cada
caso respectivamente. Las Figuras 7 y 8 muestran la construcción de los reactores anaerobios y las
actividades de ingeniería civil para su emplazamiento en el terreno. Ambas depuradoras deben estar
concluidas totalmente para Septiembre del 2006.
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Figura 7. Construcción de reactores anaerobios mediante moldeado en fibra de vidrio.
Figura 8. Trabajos de excavación y cimentación para el montaje de los reactores anaerobios en el Combinado Lácteo de Holguín
3. CONCLUSIONES
• Los residuales generados en el proceso cubano de obtención de leche de soya son diferentes
a los generados por otras tecnologías, presentando mayor potencial contaminante expresado
como DBO5, DQO y Sólidos Totales.
• La aplicación de una tecnología de depuración anaerobia resulta muy apropiada para el
tratamiento primario de estos residuales.
• El diseño de un sistema de Filtros Anaerobios de Flujo Ascendente, apoyado en las
características del aguas residuales a tratar y las experiencias obtenidas con experimentos a
menor escala, considerando aspectos tales como la configuración del reactor, entrada del
residual en el fondo, medio de empaque, espacio libre sobre, sistema de separación de fases,
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facilidades de limpieza y condiciones de operación permitieron realizar una recomendación
concreta que se tradujo en los reactores necesarios para la depuración.
• Dos Estaciones Depuradoras de 120 y 800 m3 de capacidad /día respectivamente están
siendo construidas en Cuba con la tecnología diseñada.
• Se recomienda el monitoreo de la operación de los reactores diseñados a fin de evaluar la
efectividad de la tecnología y su posible extensión a otras instalaciones procesadoras de
leche de soya (18) operando en el país.
4. REFERENCIAS Flanigan V., Shi H., Nateri N., Nam P., Kittiratanapiboon K., Lee k. and Kapila S.(2002) A fluidized bed combustor for treatment of waste from livestock operations. Waste Research Technology, Vol. 2, p.33. García, A.R. (1998) La soya en la alimentación humana. Experiencia Cubana, Tesis Doctoral presentada en la Universidad Politécnica de Valencia, España. García A.R., Pérez C. y Ortega A. (2004) Pasta de soya para uso alimentario. Patente Cubana 22971. González J.S. y Valdés P. (1998) Depuración de efluentes de la producción de leche de soya en un reactor de manto de lodos. Informe Técnico 50300103, Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia, La Habana. Gupta R.P. (1988). Equipment for making no beany flavour soy milk. United States Patent 4744524. Haandel A. and Lettinga G. (1994) Anaerobic sewage treatment for tropical conditions. J. Wiley and Sons, New York. Jhonson L.A. (1983) Soymilk process. United States Patent 4409256. Lam W., Poh B.L, Koh T.K. and Leong W.H. (2002) Development of compost for cultivation of leafy vegetables. Singapore Journal of Primary Industries, Vol. 30, p. 17 Nelson A.(1976) Apparatus for the preparation of a soybean beverage base. United States Patent 3981234. Rivera A. y González, J.S. (2004) Tratamiento de efluentes de leche de soya en un filtro anaerobio de flujo pistón. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, Vol. 20, 3, México. Rivera A. y Valdés P. (1998) Tratamiento de efluentes de la producción de leche de soya en un filtro anaerobio de flujo ascendente. Informe Técnico 50300105, Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia, La Habana. Shetty K.S., Nagaraju H.C., Bhagyaraj D.J. and Patil R.B. (1980) Studies on the use of agricultural and animal wastes for biogas production. En: Recycling: Residues of Agriculture and Industry, Ed. Kalra, Ludhiana, p. 333-340.
16
Valdés P. y Rivera A. (1997) Evaluación de los parámetros físico-químicos de las aguas residuales generadas en el procesamiento de la soya en la industria láctea. Informe Técnico 50300101, Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia, La Habana. Veenstra S. (1999) Wastewater treatment, International Course on Sanitary Engineering, IHE, Delft, The Netherlands. Wartelle L.H. and Marshall W.E. (2001) Soybean hulls to filter wastewater-industrial use for agricultural waste product. Agricultural Research, No. 10, p.27 Young C.J. and McCarty P.L. (1969) The anaerobic filter for waste treatment. Journal of Water Pollution Control Federation, 41, p. 160-173 . Young C.J. and Yang B.S. (1989) Design considerations of full scale anaerobic filters. Journal of Water Pollution Control Federation, 61, p. 1576-1587. Yu H., Wilson F. and Tay J-H. (1998) Kinetic analysis of an anaerobic filter treating soybean wastewater. Water Research, Vol. 32, No. 11, p. 3341-3352 Yu H., Wilson F. and Tay J. (2000) Prediction of the effect of recirculation on the effluent quality of anaerobic filters by empirical models. Water Environment Research, Vol. 72, No. 2, p. 217-224. Yushina Y. and Hasegawa J. (1994) Process performance comparison of membrane introduced anaerobic digestion using food industry wastewater. Desalination, 98, p. 413-421.