El tratamiento de aguas residuales es un proceso esencial para mitigar el impacto ambiental de la actividad cervecera. Existen dos enfoques principales para este tratamiento: el proceso aeróbico y el proceso anaeróbico. En la práctica, la mayoría de las cervecerías modernas utilizan un sistema combinado o mixto que integra ambos tipos.
El tratamiento únicamente aeróbico no suele aplicarse en cervecerías debido al gran volumen de instalaciones requerido para tratar eficientemente las aguas residuales con este método. Por otra parte, el tratamiento anaeróbico por sí solo no alcanza los niveles de depuración exigidos por la legislación ambiental. Por esta razón, el sistema más utilizado es el tratamiento mixto: primero una etapa anaeróbica para degradar la mayor parte de la materia orgánica, seguida de una etapa aeróbica para afinar la depuración.
Este documento se centrará en el tratamiento mixto anaeróbico-aeróbico.
Tratamiento anaeróbico
El tratamiento anaeróbico es un proceso biológico en ausencia de oxígeno que convierte la materia orgánica en biogás (principalmente metano y dióxido de carbono). Se desarrolla en cuatro etapas microbianas, cada una protagonizada por grupos específicos de bacterias:
- Hidrólisis: descomposición de compuestos complejos (grasas, proteínas, carbohidratos) en compuestos más simples.
- Acidogénesis: conversión de estos compuestos simples en ácidos orgánicos, alcoholes, H₂ y CO₂.
- Acetogénesis: transformación de productos anteriores en ácido acético, H₂ y CO₂.
- Metanogénesis: formación de metano a partir de ácido acético o H₂ y CO₂.
Existen principalmente dos tipos de reactores anaeróbicos utilizados en la industria cervecera:
- UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): reactor de flujo ascendente donde el agua residual pasa a través de un manto de lodo anaerobio.
- IC (Internal Circulation): una evolución del UASB que permite mayores cargas y una mejor retención de biomasa.
DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO
- Recolección de aguas residuales
- Bombeo de entrada
- Tanque de ecualización/acidificación
- Dosificación química (corrección de pH)
- Tratamiento anaerobio (UASB o IC)
- Re-aeración
- Tratamiento aeróbico (SBR u otro)
- Pulido de efluente (opcional)
- Tratamiento y manejo de lodos
- Descarga o reuso
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
- La cervecería debe cumplir con buenas prácticas operacionales (uso máximo de 6 hl de agua/hl cerveza)
- Separación de aguas pluviales y sanitarias del sistema industrial
- Temperatura máxima del agua residual: 40 °C
- No se permite la descarga directa de: bagazo, levadura, trub de whirlpool, kieselguhr u aceites
- Uso exclusivo de detergentes biodegradables
PARÁMETROS DE INFLUENTE Y EFICACIA ESPERADA
| Parámetro | Unidad | Mínimo | Promedio | Máximo |
|---|---|---|---|---|
| Caudal diario | m3/día | capacidad anual en (hl)/1500 | capacidad anual en (hl)/1000 | capacidad anual en (hl)/625 |
| Caudal pico | m3/h | 0 | capacidad anual en (hl)/15000 | capacidad anual en (hl)/10000 |
| Temperatura | °C | 20 | 25 | 40 |
| pH | – | 2 | 8 | 12 |
| DBO | mg/L | 450 | 900 | 1500 |
| DQO | mg/L | 750 | 1500 | 2500 |
| SST (sólidos suspendidos) | mg/L | 0 | 300 | 500 |
Requisitos del efluente (España, RD 60/2011 y normativa autonómica de vertido a dominio público hidráulico):
- pH: 6 – 9
- Temperatura: < 35 °C
- DBO5: < 25 mg/L
- DQO: < 125 mg/L
- SST: < 35 mg/L
Nota: Los valores pueden variar dependiendo de si el vertido es a colector municipal, dominio público hidráulico o zona sensible.
UNIDADES DE TRATAMIENTO
Bombeo
- Pozo de bombeo con rejilla prensadora (0,5-1,0 mm)
- Bomba sumergible
- Muestra automática + refrigeración
Tanque de ecualización/acidificación
- Volumen: 12 h de retención hidráulica
- Medición continua de pH y temperatura
- Mezcladores sumergidos
- Corrección automática de pH
Dosificación química
- Neutralización con soda cáustica, ácido clorhídrico o CO2
- Tanques de HDPE doble pared
- Bombas dosificadoras membrana (2 x 100%)
Tratamiento anaerobio (UASB o IC)
- Carga: hasta 8 kg DQO/m³·día e IC hasta 20 kg DQO/m³·día en condiciones óptimas.
- Separador trifásico superior (agua, lodo, gas)
- Medición de pH, temperatura, caudal
- Tanque de biogás con antorcha o uso en caldera
Re-aeración
- Tanque aireado para eliminar olores sulfurosos
- Tiempo de retención: 1 hora
- Aireación: 65 W/m3
- Muestra automática del efluente
Tratamiento Aeróbico Post-anaeróbico (Reactor Biológico Secuencial u otro)
- Dos o mas reactores secuenciales
- Carga: 1 kg DQO/m3.día
- Aireación y decantación en mismo reactor
- Control automático
Manejo de Lodos
- Tanques de almacenamiento anaerobio y aeróbico
- Espesado: tambor rotativo o flotación por aire disuelto
- Deshidratado: prensa de banda, decantador, lechos de secado
- Destino: agricultura o vertedero, según legislación
