Tratabilidad de las aguas residuales de talleres de lavado y engrasado: desemulsificación química.

Abstract

De las diversas opciones de tratamiento practicadas a las aguas residuales oleosas, normalmente figura la coagulación (desemulsificación) por su simplicidad y bajo costo. La remoción de materia suspendida como los aceites que se encuentran en los efluentes de los talleres de lavado y engrasado se puede llevar a cabo con un tratamiento por coagulación que es referido como desemulsificación cuando se trata de aceites o líquidos dispersos. En el presente trabajo de tesis se evaluó la tratabilidad de las aguas residuales generadas en talleres de lavado y engrasado mediante una separación del aceite por gravedad y una desemulsificación química, para ello se determinó el efecto que tienen el sulfato de aluminio, el cloruro férrico y los polímeros servical P y servican 50 en la remoción de aceite emulsificado, DQO total, sólidos, turbiedad y SAAM (surfactantes). A nivel laboratorio, con una prueba de jarras se efectuó la coagulación en dos etapas de mezclado (rápido y lento). La primera de ellas a una velocidad de 200 rpm por un tiempo de 2 minutos y la segunda con una duración de 15 minutos a 20 rpm. El tiempo de sedimentación de los flóculos formados fue de 20 minutos. También se llevo a cabo una caracterización de las aguas de desecho generadas en los talleres y una evaluación del desempeño de un separador convencional piloto construido en un taller de lavado y engrasado de Toluca para determinar la eficiencia de esta unidad antes de que se llegue a aplicar un tratamiento de coagulación. Las aguas residuales que provienen directamente del lavado tuvieron marcadas diferencias en grasas y aceites, DQO total, sólidos totales y turbiedad con rangos entre 1344 a 4855 mg/L, 2940 a 8350 mg/L, 3994 a 7329 mg/L y 1490 a 3770 UNT, respectivamente. El separador convencional piloto logró reducir, en promedio, las grasas y aceites de 953 mg/L a 143 mg/L, los sólidos suspendidos de 3844 mg/L a 421 mg/L y la DQO de 5149 mg/L a 1071 mg/L que representa un porcentaje de remoción de 80%, 88% y 74%, respectivamente, sin embargo, el promedio resultante de las concentraciones de aceite en el efluente de esta unidad no cumple con el límite permisible (100 mg/L) de la norma mexicana NOM–002–ECOL–1996. En las pruebas de jarras las remociones máximas de grasas y aceites logradas en los cuatro distintos talleres de lavado fueron: 96%, 80%, 94%, 92% con cloruro férrico; 93%, 87%, 93%, 93% con sulfato de aluminio; 95%, 89%, 92%, 92% con servical P y 87%, 74%, 74%, 88% con servican 50. Por otra parte, las eficiencias de remoción de la DQO fueron: 70%, 66%, 78%, 82% con el cloruro férrico; 75%, 66%, 81%, 83% con el sulfato de aluminio; 81%, 64%, 70%, 82% con el servical P y 72%, 61%, 83%, 78% con el servican 50. Estas eficiencias se alcanzan con dosis situadas dentro de los intervalos siguientes: 300–600 mg/L, 350–650 mg/L, 125–425 mg/L y 125–425 mg/L con el cloruro férrico, el sulfato de aluminio, el servical P y el servican 50, respectivamente. El valor de pH del agua tratada disminuyó con el sulfato de aluminio (4.6) y con el cloruro férrico (3.1–3.5), mientras que los polímeros lo dejaron prácticamente inalterado conduciendo a valores entre 7.2 y 7.6 con el servical P y entre 7.7 y 8 con el servican 50. El tratamiento con sulfato de aluminio a un pH inicial (original del agua) de 7.98 produjo una remoción de grasas y aceites, turbiedad y DQO total de 88%, 90% y 71%, respectivamente, y cuando fue controlado a un valor de 6.5 con una solución de NaOH, se alcanzaron las siguientes eficiencias de remoción: 91%, 99% y 77%, respectivamente. Los rangos de volumen de lodo producido en las pruebas de jarras (en mL/L) en los cuatro distintos talleres de lavado fueron: 80–100, 70–90, 180–200, 80–110 con el cloruro férrico; 75–110, 80–100, 170–200, 80–100 con el sulfato de aluminio; 90–110, 70–90, 150–190, 75–95 con el servical P y 30–40, 30–40, 50– 60, 30–40 con el servican 50. El coagulante servical P fue el mejor logrando, en promedio, eficiencias de remoción de 92%, 76%, 95% y 97% en los parámetros de grasas y aceites, DQO total, sólidos suspendidos y turbiedad. Adicionalmente, este polímero no produjo cambios significativos en el pH respecto a los valores iniciales del agua cruda. El tratamiento con el servical P de las aguas residuales de los 4 talleres evaluados produjo, en promedio, una concentración residual de 27 mg/L y 266 mg/L de grasas y aceites y DQO total, respectivamente, y una turbiedad residual de 38 UNT. Lo que muestra que un tratamiento de coagulación (desemulsificación) permitiría alcanzar los límites dictados por la norma NOM–002–ECOL–1996 antes de la descarga al alcantarillado de las aguas residuales de talleres de lavado y engrasado. Es más, la calidad del agua que se obtiene con este tipo de tratamiento permitiría su reuso en el lavado de, por lo menos, los chasis de los vehículos automotores. Por otra parte, un reuso no restringido necesitaría un tratamiento adicional para reducir aún más la DQO total residual.