Mejoras en una planta de tratamiento de efluentes de una industria papelera del NOA
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Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Departamento de Ingeniería Química
Resumen
RESUMEN
La escasez y contaminación del agua representan uno de los mayores desafíos para la salud pública y la sostenibilidad industrial. En regiones como el NOA, donde el recurso hídrico se ve sometido a estrés por la demanda agrícola y productiva, asegurar su uso eficiente y el cumplimiento de estándares de vertido es imperativo.
Este trabajo se orienta a la optimización integral del tratamiento primario de efluentes en una planta papelera de reciclado de fibras exógenas, aplicando criterios de mejora de procesos, para maximizar la eficiencia hidráulica, minimizar la huella hídrica y reforzar la sostenibilidad operativa.
En planta se recopilaron y analizaron datos fisicoquímicos (sólidos sedimentables, DQO, DBO5, pH, conductividad y oxígeno disuelto), que, junto con registros operativos y observaciones directas de campo, permitieron identificar in situ las ineficiencias en el proceso, como falta de control de caudal, en la separación de sólidos y en la dinámica de sedimentación primaria. Este diagnóstico técnico sirvió de base para proponer soluciones de ingeniería que elevan la remoción de contaminantes por encima del 70 %,
optimizan el consumo energético y garantizan la capacidad de adaptación del sistema ante variaciones de carga contaminante.
Para optimizar la gestión del agua y extender la vida útil de los equipos, se propuso un conjunto de mejoras que fortalecen el control del caudal, automatizan el pretratamiento de sólidos y potencian la sedimentación primaria. La implementación de estas soluciones proyecta aumentos significativos en la remoción de contaminantes, superiores al 70 % para sólidos suspendidos y al 75 % para arenas, garantizando además continuidad de operación mediante configuraciones en paralelo.
El análisis económico estima una inversión total de $ 302 millones, concentrada en estructuras de sedimentación y equipos de pretratamiento, con beneficios operativos y ambientales que justifican la obra. Estos aportes posicionan a la planta como un referente de eficiencia hídrica y se alinean con las metas 6.3 y 6.5 del Objetivo N° 6 de Desarrollo Sostenible de la ONU, fomentando un uso responsable y sostenible del agua.
Descripción
INDICE
PRÓLOGO ...............................................................................................................................5
CAPITULO 1
MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................6
1.1 INTRODUCCION....................................................................................................6
1.2. El Agua en Argentina y Tucumán...........................................................................7
1.3. Metas de desarrollo sostenible (ONU)....................................................................8
1.4. Objetivo General....................................................................................................9
1.5. Objetivos Específicos.............................................................................................9
1.6. Organización del trabajo ........................................................................................9
CAPITULO 2
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES ...........................................................................11
2.1. Origen de las aguas residuales ............................................................................11
2.2. Caracterización de las aguas residuales ..............................................................11
2.2.1 Muestreo para los análisis de efluentes .................................................13
2.2.2 Parámetros analizados en planta...........................................................14
2.2.3. Medición de solidos totales...................................................................14
2.2.4 Medición de pH .....................................................................................16
2.2.5 Medición de conductividad eléctrica.......................................................18
2.2.6 Medición de oxígeno disuelto ................................................................19
2.2.7 Demanda química de oxígeno (DQO)....................................................20
2.2.8 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)................................................25
2.3 Resultados y discusión de la caracterización de las aguas residuales................ 31
2.4 Tratamiento primario de efluentes.........................................................................35
2.4.1 Desbaste o cribado ...............................................................................37
2.4.2 Desarenado ..........................................................................................37
2.4.3 Sedimentación en aguas residuales ......................................................38
CAPITULO 3
INDUSTRIA BAJO ESTUDIO .................................................................................................41
3.1 La empresa ..........................................................................................................41
3.2. Proceso productivo de fabricación de papel .........................................................41
pág. 4
3.3. Tratamiento de Efluentes en planta......................................................................48
3.4 Situación del tratamiento primario de efluentes en la actualidad............................54
CAPITULO 4
DISEÑO Y PROPUESTA DE MEJORAS................................................................................60
4.1 Objetivos ..............................................................................................................60
4.2 Medición de caudal...............................................................................................61
4.3 Desbaste ..............................................................................................................66
4.4 Desarenado..........................................................................................................75
4.5 Decantación .........................................................................................................80
4.6 Resultados ............................................................................................ 85
CAPITULO 5
ESTIMACION DE COSTOS....................................................................................................86
5.1 Tratamiento de efluentes en la actualidad .............................................................86
5.2 Costos en el tratamiento de efluentes primario......................................................86
5.3 Análisis de los costos estimados...........................................................................88
CAPITULO 6
CONCLUSIONES...................................................................................................................90
6.1.1 Canal Parshall ....................................................................................................90
6.1.2 Reja automática..................................................................................................90
6.1.3 Cañería para lavado ...........................................................................................90
6.1.4 Desarenador.......................................................................................................90
6.1.5 Decantador Circulares ........................................................................................91
6.2 Conclusiones........................................................................................................91
6.3 Perspectiva a futuro..............................................................................................92
Referencias ...........................................................................................................................93
ANEXOS ................................................................................................................................96
Anexo A: Valores permitidos para el vuelco de efluentes líquidos ...........................96
Anexo B: Resultados de parámetros fisicoquímicos en planta ..............................100
Anexo C: Fichas técnicas y especificaciones de equipos ....................................101