Litehouse, Inc. es un fabricante de alimentos y bebidas (F&B) ubicado en Lowell, Michigan, que genera un promedio de 75,000 galones de aguas residuales al día. Las aguas residuales tratadas generadas en la instalación luego fluyen hacia la planta de tratamiento de aguas residuales de Lowell y deben cumplir con los límites de descarga locales.
Las aguas residuales de la instalación cambian en la carga y el flujo de compuestos orgánicos en función de las variaciones de producción, lo que hace que la optimización del tratamiento sea un desafío. Las decisiones sobre el tratamiento de aguas residuales se basan en la información sobre los cambios de carga para administrar sus unidades de flotación de aire disuelto (DAF) en el sitio a fin de cumplir con los límites de descarga diarios de la planta de Lowell. Si no cumplían con los límites, tenían que retirar las aguas residuales sin tratar. Al igual que muchos fabricantes de alimentos y bebidas, Litehouse quería encontrar una herramienta de monitoreo más rápida y sencilla que pudiera proporcionar datos procesables más rápidamente para mejorar el control operativo de su planta de tratamiento de aguas residuales y eliminar las infracciones de permisos.
¿Qué desafíos experimentó el fabricante de alimentos y bebidas con BOD y COD?
Las instalaciones de alimentos y bebidas tienden a tener cantidades altas y variables de contenido orgánico en las aguas residuales. Esto se debe al hecho de que la mayoría de los ingredientes de alimentos y bebidas son compuestos orgánicos: azúcares, colorantes, proteínas, sabores, carbohidratos, etc. Al monitorear los niveles de compuestos orgánicos, la instalación utilizó métodos comunes que se han adoptado históricamente: demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO).
El permiso de la planta de Litehouse se basa en un límite diario de DBO y, desde el punto de vista operativo, realizaban análisis de DQO al comienzo de cada turno. Sin embargo, estos dos métodos de monitoreo del agua presentaron desafíos debido a la demora en la obtención de los datos necesarios. El análisis de DBO se realiza en un laboratorio externo y requiere cinco días para recibir los datos. Si bien el análisis de DQO toma menos tiempo (varias horas) y se puede usar para el control a través de una relación DQO:DBO específica del sitio, la planta no pudo maximizar el rendimiento del tratamiento de aguas residuales debido a la demora en los datos necesarios. En su lugar, la instalación optó por que las aguas residuales sin tratar fueran recogidas por un proveedor externo, lo que le costó a la instalación más de $1.2 millones anuales como resultado de la demora en la recopilación de datos.
¿Cuáles son las necesidades comunes de monitoreo del agua para el tratamiento de aguas residuales de alimentos y bebidas?
El cumplimiento de las normas de descarga es importante para los fabricantes de alimentos y bebidas, y el monitoreo de la calidad del agua aguas arriba y durante toda la producción puede ser muy beneficioso para mejorar las operaciones de tratamiento de aguas residuales y, en última instancia, garantizar el cumplimiento. A menudo, el tratamiento y el monitoreo de aguas residuales son ideas tardías en la industria de alimentos y bebidas, ya que los fabricantes tienden a centrarse en la productividad, la fabricación y la generación de ingresos.
Los costos de tratamiento de aguas residuales se consideran secundarios, pero minimizar la generación de desechos y maximizar el rendimiento son dos formas sencillas de reducir los costos. Con un mejor monitoreo de procesos, la eficiencia operativa y la rentabilidad pueden aumentar, se pueden cumplir los objetivos de cumplimiento y se pueden realizar mejoras en las acciones posteriores.
Estos son los beneficios que los fabricantes de alimentos y bebidas pueden obtener del monitoreo de aguas residuales:
- Mejorar el control operativo de la planta de tratamiento de aguas residuales
- Elimine las infracciones de permisos y los problemas de incumplimiento
- Recopile datos sobre el nivel de compuestos orgánicos en los flujos de aguas residuales de manera más eficiente
- Procese más aguas residuales a través de una operación eficiente
¿Cómo el monitoreo del carbono orgánico total (TOC) puede reducir el tiempo y los costos a través de ajustes efectivos en el proceso?
Con el objetivo de disminuir el gasto en aguas residuales no tratadas y garantizar el cumplimiento de los estándares, Litehouse cambió del monitoreo de DBO/COD al monitoreo de carbono orgánico total (TOC) como la medición principal de la carga orgánica proveniente de la producción. De manera similar a la generación de una correlación entre COD:BOD, la planta pudo generar una correlación confiable específica del sitio entre TOC:BOD para usar TOC para el monitoreo del proceso.
Al implementar el análisis de carbono orgánico total, el tiempo de análisis se reduce a solo unos minutos, en comparación con las dos horas de la DQO y los cinco días de la DBO. Como resultado de la eficiencia de los datos, Litehouse experimentó un aumento del 29 % en la capacidad mensual de tratamiento de aguas residuales. Al llevar el monitoreo a la empresa, pudieron reducir el gasto en servicios de terceros, que se anualizó a más de $700,000 en ahorros.
El análisis de carbono orgánico total para el monitoreo de aguas residuales es una herramienta de monitoreo precisa, precisa y simple que puede generar confianza en la toma de decisiones del proceso. La información en tiempo real de los cambios en la producción puede permitir a las plantas de alimentos y bebidas realizar ajustes que resulten en ahorros de costos, ahorro de tiempo, mejor control operativo y cumplimiento de las descargas.
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Autor: Sara Speak
Sara Speak es especialista en aplicaciones de productos en Veolia Water Technologies & Solutions, y les brinda soporte y experiencia en aplicaciones a los clientes de instrumentos analíticos Sievers en industrias como la química, la petroquímica, la de alimentos y bebidas, y la de aguas residuales municipales.
Sara trabaja con los clientes para brindar capacitación, ayudar en la instalación de productos, optimizar el uso de equipos y demostrar la viabilidad en diferentes aplicaciones de prueba. Antes de su puesto actual, fue técnica de servicio de fábrica, responsable de reparar los instrumentos Sievers y solucionar los problemas que estos tuvieran. Anteriormente, Sara trabajó en la industria de alimentos y bebidas como técnica de laboratorio de control de calidad en MillerCoors y Leprino Foods. Tiene una licenciatura en Ciencias (B.S.) con especialización en Química y otra en Música (B.M.) con especialización en Interpretación de Violín de la Universidad Estatal Metropolitana de Denver.