Pretratamiento oxidativo de aguas residuales con carga orgánica procedentes de la ultrafiltración aplicada para fabricar leche deslactosada

Resumen

En la obtención de la leche sin lactosa, se tiene como proceso principal la ultrafiltración de la leche, lo que resulta, por un lado, leche sin lactosa (rechazo) y, por otro, la lactosa con agua y sales (permeado). Este último subproducto no es utilizado como materia prima, sino que constituye un efluente que aporta al caudal total de aguas residuales. Esto ha provocado un incremento de la demanda química de oxígeno (DQO) del efluente inicial, afectando a las etapas de tratamiento de los efluentes industriales, siendo la etapa de tratamiento biológico la más afectada, ya que la lactosa convertida en ácido láctico disminuye el pH del sistema, esto lleva a que los microorganismos no realicen una buena degradación. El siguiente estudio se centró en realizar un pretratamiento del agua residual cargada de lactosa que fue el permeado de la ultrafiltración que logra deslactosar la leche; específicamente, se busca reducir la contaminación orgánica expresada como remoción de la DQO. La metodología empleada en la investigación fue de tipo aplicada, enfoque cuantitativo, diseño experimental. Se utilizó los procesos de oxidación avanzada de Fenton convencional y de ozonización, y se tuvo como objetivo seleccionar aquel proceso que permita la remoción del DQO a valores por debajo de 3 000 mg/L, para que así pueda pasar a la planta de lodos activados ya existente y puedan ser soportados por los microorganismos dichos niveles de DBO. Los resultados obtenidos para ambas pruebas realizadas en los laboratorios de Tecsup n.° 1, aplicando el método de oxidación avanzada Fenton, dieron como resultado la remoción máxima de 64 % para Fenton y 39 % para la ozonización, pero esto no fue suficiente debido a la gran estabilidad del disacárido en dosis bajas y una oxidación completa a dosis altas formando productos intermedios solubles que son difíciles de remover en el proceso posterior de coagulación y floculación. Además, el tiempo necesario para oxidar a la lactosa, a productos intermedios insolubles, es de 30 minutos con la dosis de 1196 mg/L de H2O2, 2000 mg/L de FeSO4 y a pH igual a 3. Esta prueba llego a reducir gran parte de la materia orgánica, hasta 7280 mg/L DQO, mas no se logró obtener la remoción objetivo de reducir el DQO hasta 3000 mg/L, pero la reducción lograda puede ser mezclada con cierta corriente de agua ya tratada que recircule al reactor y así pueda proceder el tratamiento biológico; esto último ya sería un estudio que haría la compañía de lácteos.