Reutilización de lodos generados en planta de tratamiento de aguas residuales Explotaciones Sanitarias S.A.

Abstract

El proceso de tratamiento de aguas residuales genera grandes cantidades de lodos, lo cual ha aumentado con el desarrollo industrial y de la población. Esta situación genera la necesidad de desarrollar nuevos métodos para reutilizar los lodos generados en el proceso de tratamiento de aguas. La reutilización de los lodos como abono al suelo es una alternativa viable para reducir el volumen de lodos como desperdicio. Se ha reportado que la incorporación de lodos al suelo ha mejorado su calidad, permitiendo su restauración. No obstante, los lodos producidos pueden contener contaminantes, como metales pesados, que dificultan la implementación de esta alternativa. Dado este escenario, este trabajo tiene como objetivo principal la evaluación de diversos métodos para la remoción de metales pesados, específicamente cobre (Cu) y zinc (Zn) contenidos en los lodos producidos por la depuración de aguas contaminadas para el caso de la empresa Explotaciones Sanitarias S.A . Los resultados de esta investigación permitirán proponer una nueva cadena de valor a los procesos actuales, los cuales serán capaces de ofrecer la reutilización de los lodos para áreas como la agricultura, parques de recreación entre otros. Para lograr el objetivo principal se realizó una revisión bibliográfica con el fin de decidir cuál proceso resultaría beneficioso para la planta en la remoción de contaminantes metálicos. El análisis de los datos operativos de la empresa Explotaciones Sanitarias S.A. permitieron identificar los contaminantes más relevantes a remover. Con ello, se propone implementar un proceso de remoción química, el cual se basa en el uso de minerales arcillosos Na-bentonita y Ca-bentonita. La selección de este proceso se basa en su bajo costo de operación en comparación con el carbón activado, ya que ambos poseen el mismo mecanismo de acción para captar metales pesados en los lodos residuales. Finalmente, se evaluaron diversos procesos de fitorremediación, complementarios a los ya mencionados. Los análisis demuestran la efectividad del método de minerales arcillosos como un proceso eficiente para la planta, permitiendo su utilización como abono para el suelo. La implementación de esta metodología podría permitir a la planta Explotaciones Sanitaria S.A mejorar la calidad de sus lodos.

The production of sludge by companies or treatment plants has increased over time due to remarkable industrial and human growth. This has led to the search for new ways of removing and eliminating pollutants, and reusing sludge for different purposes and processes. These efforts can contribute to having a more sustainable and pollution-free environment by reducing the impact on the soil and improving its quality. Our objective was to evaluate various methods for removing heavy metals, specifically copper (Cu) and zinc (Zn), from the sludge produced by the treatment of contaminated water at \"Explotaciones Sanitarias S.A.\" We also aimed to propose a new chain of processes that would enable sludge reuse for areas such as agriculture, recreation parks, and others. Initially, we conducted a bibliographic review to identify the most effective process for removing metallic contaminants. We then analyzed the plant data and created graphs based on the data collected during 2021-2022 to locate the most notorious pollutants. Based on our research, we proposed a process involving the clay minerals Na-bentonite and Ca-bentonite. This is a cheaper process than activated carbon that works with the exact mechanism as it is to capture heavy metals in residual sludge. Finally, we investigated the existing phytoremediation processes to determine whether they could be applied as a support or a heavy metal polish in the previously treated sludge. Our investigations showed that the method of clay minerals or mineralized clay gave an efficient and applicable process for the treatment plant, meeting the requirements. In addition, a bibliographical review and SWOT analysis resulted in rhizofiltration as a biological support method.