CASO DE ÉXITO: PTAR con MBR y Ósmosis Inversa para fabricante de productos químicos industriales
Perfil del Cliente
Ubicación: San Luis Potosí, México
Sector: : Fabricación de productos químicos industriales.
Instalación: Planta industrial con generación de efluentes de elevada carga orgánica, alta conductividad y presencia significativa de sulfatos, aceites y sólidos en suspensión.
EL DESAFIO
La planta generaba aproximadamente 50 m³/día de aguas residuales industriales procedentes de sus procesos productivos.
La instalación disponía previamente de un tratamiento físico-químico con flotación, pero los análisis realizados demostraban que el sistema existente no conseguía garantizar de forma estable los requisitos de vertido establecidos por la normativa local.
Los parámetros de entrada presentaban una elevada variabilidad:
- DQO: 1.510 – 22.917 mg/L
- DBO₅: 717 – 10.320 mg/L
- SST: 10 – 465 mg/L
- Sulfatos: 54 – 1.434 mg/L
- Conductividad: 6.090 – 14.270 µS/cm
Los resultados obtenidos a la salida del tratamiento existente confirmaban la necesidad de una solución más avanzada para garantizar el cumplimiento normativo y permitir una futura reutilización del agua tratada.
Además, la instalación debía cumplir los requisitos de descarga al sistema de saneamiento de San Luis Potosí:
- DQO ≤ 600 mg/L
- DBO₅ ≤ 250 mg/L
- N.O.T. ≤ 70 mg/L
- SST ≤ 250 mg/L
- Aceites y grasas ≤ 100 mg/L
- Fósforo total ≤ 40 mg/L
- Sulfatos ≤ 400 mg/L
- Conductividad ≤ 7.000 µS/cm
OBJETIVOS DEL PROYECTO
El cliente definió los siguientes objetivos prioritarios:
- Garantizar el cumplimiento continuo de los parámetros de vertido.
- Obtener agua tratada apta para su reutilización parcial en el proceso productivo.
- Reducir la concentración de sulfatos y la conductividad del efluente.
- Mejorar la estabilidad operativa frente a fuertes variaciones de carga.
- Minimizar la generación de lodos.
- Diseñar una instalación adaptable a futuras ampliaciones.
DATOS TÉCNICOS
Tras analizar las características del efluente y las limitaciones del tratamiento existente, Sigma diseñó una PTAR con las siguientes características:
- Capacidad de tratamiento: 50 m³/día
- Caudal medio: 2,5 m³/h
- Caudal pico: 5 m³/h
- Reactor de acondicionamiento: 120 m³
- Reactor biológico MBR: 600 m³
- Volumen total de proceso: 720 m³
- Superficie de membranas: 200 m²
- Aireación biológica: 240 Nm³/h
- Aire para membranas: 100 Nm³/h
- Necesidades de oxígeno: 24 kg O₂/h
- Producción de agua osmotizada: 35 m³/día
- Producción de lodos deshidratados: 550 kg/día al 35% de materia seca
- Producción de concentrado salino: 10–15 m³/día
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
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Optimización del Pretratamiento Existente
La solución comenzó con la mejora de las condiciones de mezcla y aireación de la homogeneización existente y la optimización del sistema físico-químico con flotación, garantizando la máxima eliminación de sólidos suspendidos y aceites antes del tratamiento biológico.
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Control de Conductividad y Estabilización del Proceso
El agua procedente de flotación es enviada a un reactor de acondicionamiento de 120 m³ donde se realiza:
- Control automático de conductividad.
- Recirculación de agua osmotizada.
- Reducción de sulfatos y sales disueltas.
- Ajuste automático de pH.
Este sistema permite estabilizar completamente las condiciones de entrada al proceso biológico.
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Reactor Biológico MBR
El núcleo de la instalación es un reactor biológico aerobio de gran volumen donde se degrada la materia orgánica mediante biomasa en suspensión.
La tecnología MBR permite:
- Concentraciones de biomasa hasta cinco veces superiores a los sistemas convencionales.
- Mayor capacidad de absorción de cargas contaminantes.
- Elevada estabilidad frente a variaciones de proceso.
- Reducción significativa de la producción de lodos.
La aireación se realiza mediante difusores de burbuja fina especialmente diseñados para trabajar en aguas de alta conductividad.
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Sistema de Membranas Sumergidas
La clarificación final se realiza mediante un sistema SIGMA MBR200 equipado con:
- 2 módulos de membranas Kubota.
- 200 m² de superficie total de filtración.
- Sistema CIP de limpieza química in situ.
- Lavados automáticos por aire y contracorriente.
- Automatización integral mediante PLC.
Las membranas garantizan la completa retención de sólidos y biomasa, obteniendo un permeado de alta calidad y gran estabilidad operativa.
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Tratamiento Terciario mediante Ósmosis Inversa
Para reducir conductividad, sulfatos y materia orgánica refractaria se incorporó una etapa de ósmosis inversa.
El sistema produce aproximadamente 35 m³/día de agua osmotizada de alta calidad que puede destinarse tanto a vertido como a reutilización industrial.
Esta tecnología permite alcanzar niveles de calidad imposibles de conseguir mediante tratamientos biológicos convencionales.
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Gestión de Lodos
La instalación incorpora:
- Espesamiento de lodos.
- Depósito de almacenamiento de 10 m³.
- Filtro prensa automático.
- Producción de lodo deshidratado al 35% de materia seca.
Esta solución minimiza los costes de transporte y disposición final de residuos.
SERVICIOS INCLUIDOS
El proyecto fue desarrollado bajo un enfoque integral que incluyó:
- Ingeniería de proceso.
- Diseño y fabricación de equipos.
- Integración del tratamiento existente.
- Montaje e instalación.
- Automatización y control.
- Puesta en marcha.
- Formación de operadores.
- Asistencia técnica especializada.
BENEFICIOS OPERATIVOS
- Cumplimiento estable de los límites de vertido.
- Producción de agua apta para reutilización industrial.
- Reducción de conductividad y sulfatos.
- Mayor resistencia frente a cargas variables.
- Eliminación total de sólidos suspendidos mediante membranas.
- Menor producción de lodos respecto a sistemas convencionales.
- Optimización de costes operativos.
- Preparada para futuras ampliaciones de capacidad.
- Mayor sostenibilidad mediante recuperación y reutilización de agua.