ES2324141B1 - Procedimiento para el tratamiento de aguas procedentes del lavado de productos agricolas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de aguas
procedentes del lavado de productos agrícolas. La presente
invención es un tratamiento para la descontaminación del agua de
lavado procedente de industrias procesadoras de frutas y/o
hortalizas, particularmente de las almazaras productoras de aceite
de oliva, basado en un proceso en dos etapas sucesivas o
simultáneas, una de coagulación/floculación para la eliminación de
materia en suspensión y otra de adición de un material adsorbente
adecuado para la eliminación de plaguicidas.
Description
Procedimiento para el tratamiento de aguas
procedentes del lavado de productos agrícolas.
Tratamiento de aguas residuales procedentes del
lavado de productos agrícolas.
La principal fuente de generación de residuos
líquidos en la industria procesadora de frutas y hortalizas es el
proceso de lavado de las mismas y de la maquinaria y equipos de la
línea de producción. La descarga, sin un tratamiento previo, de
residuos líquidos de la industria de procesamiento de productos
hortofrutícolas puede provocar una importante contaminación de las
aguas receptoras. Dado que el material orgánico constituye el
principal contaminante, los problemas de contaminación de aguas se
relacionarán principalmente con la descomposición de dicho
material, lo que puede traducirse en disminución del oxigeno del
agua, muerte de peces, producción y emisión de biogás y formación
de una capa de material flotante. Asimismo, si las descargas
líquidas tienen una alta concentración de sólidos, puede formarse
una capa de sedimento en el fondo de las aguas receptoras, donde se
puede producir una degradación anaeróbica con la consecuente
formación de gases malolientes. Para solucionar esta problemática,
la mayor parte de las industrias llevan a cabo un tratamiento de
aguas residuales, consistente en la aplicación de los siguientes
procesos físico-químicos: coagulación, floculación,
sedimentación y/o filtración.
Un problema adicional que presentan estas aguas
de lavado es la presencia de plaguicidas y otros compuestos
agroquímicos provenientes del cultivo de las materias primas. Estas
sustancias pueden alcanzar concentraciones no toleradas en función
del uso posterior que se vaya a dar a esas aguas, ya sea su
recirculación al proceso de lavado o su descarga a aguas receptoras.
La eliminación de estos compuestos agroquímicos es más compleja y
requiere de tratamientos químicos específicos que permitan la
eliminación de los mismos.
Pese a la existencia de esta doble problemática,
en el estado de la técnica no se conocen procedimientos que
permitan la eliminación conjunta de materia en suspensión y
compuestos agroquímicos, en particular plaguicidas, en aguas
residuales procedentes de la industrial procesadora de frutas y/o
hortalizas.
En particular, a la industria procesadora de
aceitunas, especialmente aquella que tiene por objeto la obtención
del aceite oliva, este fruto en ocasiones llega a las almazaras con
residuos de distintos plaguicidas, además de restos de tierra (puede
alcanzarse un 10-15% en peso de suelo acompañando a
las aceitunas cosechadas), ramas, piedras, hojas, etc. Esto se
produce como consecuencia de la aplicación de herbicidas de
pre-emergencia en los meses de octubre a noviembre,
antes de las lluvias de invierno y previa a la germinación anual de
las malas hierbas. Tras su cosechado, se detectan en las aceitunas
residuos de diferentes compuestos agroquímicos, entre los que se
encuentran los herbicidas diurón, oxyfluorfen, simazina y
terbutilazina, así como el insecticida endosulfán y el producto
resultante de su degradación, el endosulfán-sulfato.
Esto se debe, como se ha dicho anteriormente, al uso de estos
compuestos tan próximo a la campaña de recolección, unido a su
persistencia, lo que maximiza el riesgo de contaminación
superficial de este fruto. Para solventar este problema, y evitar
así que estos compuestos pueden incorporarse al aceite procedente
de la molturación de las aceitunas, éstas se lavan adecuadamente en
las máquinas lavadoras de las almazaras. Idealmente, el agua de
lavado tendría que ser cambiada con una frecuencia tal que la
concentración de plaguicidas alcanzada fuera tolerada, pero en
general estos cambios no se realizan el número de veces necesario,
debido fundamentalmente a dos razones: primero, la gran cantidad de
agua necesaria (alrededor de 20000 litros de agua por ciclo de
lavado), en regiones que típicamente presentan una gran escasez de
este recurso hídrico; y segundo, la necesidad de parar
frecuentemente el proceso de producción para efectuar el cambio del
agua.
De esta manera, a medida que se van lavando más
frutas y/o hortalizas, en concreto más aceitunas, se produce una
contaminación progresiva de esta agua, lo que provoca una
disminución progresiva de la eficiencia del lavado, hasta el punto
de que en determinadas circunstancias las aceitunas presentan tras
el lavado concentraciones mayores de plaguicidas que al inicio de
éste.
En la práctica, se ha observado que aceitunas
exentas de estos compuestos, provenientes por ejemplo de cultivos
donde la recolección se realiza directamente sobre el árbol (no se
recoge la aceituna depositada en el suelo), han llegado a
contaminarse en la máquina lavadora.
Se han descrito algunos métodos para la
purificación del agua de desecho procedente del lavado de aceitunas
en las almazaras, así como del agua de vegetación (agua contenida
en la aceituna) procedente de la producción del aceite de oliva,
pero ninguno de ellos trata la eliminación de residuos de
plaguicidas.
Todos estos procedimientos están centrados en la
optimización del pH, concentración de polifenoles y/o demanda
química de oxígeno (DQO).
La presente invención aporta una solución a este
doble problema de las aguas de lavado procedentes de la industria
procesadora de frutas y/o hortalizas, permitiendo su tratamiento
integral, de manera que el efluente final pueda ser reutilizado o
descargado.
La presente invención tiene por objeto el
desarrollo de un proceso de tratamiento de aguas de lavado de las
industrias procesadoras de frutas y hortalizas, particularmente
para el tratamiento de aguas procedentes de máquinas lavadoras de
aceituna en almazaras, permitiendo así su posterior reutilización
tras la eliminación efectiva tanto de los materiales en suspensión
como de los residuos de plaguicidas.
El método propuesto se basa en un proceso de
clarificación mediante la adición de un agente coagulante para la
eliminación de la materia en suspensión, unida al uso de un
adsorbente para la eliminación de los residuos de plaguicidas. Con
este procedimiento se eliminan los plaguicidas del agua procedente
de las máquinas lavadoras de productos agrícolas. De esta manera,
la invención propuesta posibilita la obtención de un agua
transparente, limpia y libre de plaguicidas, que puede recircularse
al mismo proceso de lavado o ser descargada.
Se describen a continuación las dos etapas
necesarias para el tratamiento del agua de lavado procedente de
industrias procesadoras de frutas y/o hortalizas. Estas dos etapas
se pueden realizar simultáneamente o de manera consecutiva.
Primera etapa: El agua de lavado
contaminada con materia en suspensión y compuestos agroquímicos,
mantenida en agitación, se somete a un proceso de
coagulación/floculación mediante la adición en condiciones adecuadas
de un agente coagulante, preferentemente entre 10 y 1000 mg de
Al_{2}(SO_{4})_{3} o FeCl_{3} por litro de
agua. La mezcla se realiza agitando lentamente durante un tiempo
entre 10 segundos y 10 minutos, tras lo cual se deja sedimentar
entre 1 y 100 minutos. En ese momento los flóculos pueden ser
fácilmente separados, dejando el agua transparente, libre de
partículas en suspensión.
Segunda etapa: Al agua se le añade una
cantidad óptima de un material adsorbente adecuado, como carbón
activo, tierra de diatomeas, etc. Preferentemente se añaden entre
10 y 1000 mg de carbón activo pulverizado por litro de agua residual
inicial, mezclando lentamente durante un tiempo que varía entre 10
segundos y 10 minutos. Posteriormente se deja sedimentar entre 1 y
100 minutos. El adsorbente retiene de manera eficaz los residuos de
compuestos agroquímicos presentes, particularmente plaguicidas,
resultando finalmente un agua que puede ser recirculada al proceso
de lavado o descargada al exterior.
Si las etapas anteriormente descritas se
realizan de forma sucesiva el líquido resultante de la primera
etapa debe mantenerse en agitación. Cuando el contenido en lodos
del agua de lavado sea muy alto, entre la primera y la segunda etapa
se puede intercalar, opcionalmente, una fase de filtrado para la
eliminación de los flóculos formados en la primera etapa. En este
caso, sería posible la reutilización del carbón activo tras la
desorción de los plaguicidas.
Si las etapas se realizan de manera simultánea,
añadiendo el coagulante y el adsorbente al mismo tiempo, sólo es
necesario realizar una única fase de sedimentación.
Primera etapa: Al agua de lavado
procedente del procesado de aceitunas en almazara, sometida a
agitación mecánica, se le añadió como coagulante 300 mg de
FeCl_{3} por litro de agua. La mezcla se agitó lentamente durante
1 minuto y se dejó sedimentar durante 10 minutos, tras lo cual se
obtuvo por decantación un agua transparente, libre de materia en
suspensión.
Segunda etapa: A continuación, al agua
resultante de la etapa anterior, mantenida en agitación mecánica,
se le añadió como adsorbente 200 mg de carbón activo pulverizado por
litro de agua inicial, agitando de nuevo durante 1 minuto. La mezcla
se dejó sedimentar durante 10 minutos. Tras este tiempo, se obtuvo
por decantación un agua libre de sólidos y residuos de plaguicidas.
Los análisis realizados del agua tratada mostraron una eficiente
eliminación de los herbicidas diurón, terbutilazina y oxyfluorfen;
y del insecticida endosulfán y su producto de degradación
endosulfán-sulfato.
Claims (9)
1. Procedimiento para el tratamiento del agua de
lavado de productos agrícolas caracterizado por comprender
dos etapas, sucesivas o simultáneas, siendo una de ellas de
coagulación/floculación de materia en suspensión y la otra de
adsorción de compuestos agroquímicos.
2. Procedimiento según reivindicación 1,
caracterizado porque en la etapa de coagulación/floculación
se añade un agente coagulante, preferentemente
Al_{2}(SO_{4})_{3} o FeCl_{3}, agitando
lentamente durante un tiempo que varía entre 10 segundos y 10
minutos y se deja posteriormente sedimentar durante un tiempo que
varía entre 1 y 100 minutos.
3. Procedimiento según reivindicación 2, que
utiliza entre 10 y 1000 mg de
Al_{2}(SO_{4})_{3} o FeCl_{3} por litro de
agua.
4. Procedimiento según reivindicaciones 2 o 3,
caracterizado por la adición de 300 mg de FeCl_{3} por
litro de agua, agitando lentamente durante 1 minuto y dejando
sedimentar durante 10 minutos.
5. Procedimiento según reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa de adsorción comprende la
adición de un agente adsorbente, preferentemente entre 10 y 1000 mg
de carbón activo pulverizado por litro de agua, mezclando lentamente
durante un tiempo entre 10 segundos y 10 minutos y dejando
sedimentar durante un tiempo entre 1 y 100 minutos.
6. Procedimiento según reivindicación 5,
caracterizado por la adición de 200 mg de carbón activo
pulverizado por litro de agua, agitando lentamente durante 1 minuto
y dejando sedimentar durante 10 minutos.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las etapas
de coagulación/floculación y de adsorción se realizan de manera
simultánea, añadiendo el agente coagulante y el agente adsorbente al
mismo tiempo, siendo necesaria una única fase de sedimentación
durante un tiempo entre 1 y 100 minutos.
8. Procedimiento según reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque tras la etapa de
coagulación/floculación se realiza una fase de filtrado para la
eliminación de los flóculos formados.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que el agua sometida a
tratamiento procede del lavado de aceitunas y/o la producción de
aceite de oliva en almazaras.
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