Las aguas residuales del refinado de azúcar son unas aguas residuales orgánicas típicas de alta concentración, que se caracterizan por un gran volumen de producción, altas concentraciones de DQO (demanda química de oxígeno) y DBO₅ (demanda bioquímica de oxígeno), buena biodegradabilidad y un color intenso. Su proceso de tratamiento suele emplear una combinación de varias etapas para lograr una depuración eficaz y estable. El flujo del proceso principal se puede dividir en tres etapas: pretratamiento, tratamiento biológico (anaeróbico + aeróbico) y tratamiento avanzado.
1. Fase de pretratamiento: El objetivo es eliminar los sólidos en suspensión de gran tamaño y regular la calidad y la cantidad del agua, creando así condiciones estables para el posterior tratamiento biológico.
1.1 Reja de cribado: Elimina las partículas sólidas de gran tamaño, como el bagazo y las fibras, para evitar la obstrucción de las tuberías y los equipos.
1.2 Depósito de ecualización: Homogeneiza y ecualiza la calidad y la cantidad del agua, mitigando las fluctuaciones en ambos aspectos; el tiempo de retención suele ser de entre 6 y 12 horas.
1.3 Sedimentación/Coagulación. Sedimentación: elimina el limo y los sólidos en suspensión y reduce la turbidez mediante la sedimentación natural o la adición de floculantes.
2. Etapa de tratamiento biológico (componente principal): En esta etapa se utilizan microorganismos para degradar la materia orgánica, recurriendo a menudo a un proceso combinado anaeróbico-aeróbico para equilibrar la eficiencia y el consumo de energía.
2.1 Tratamiento anaeróbico: Adecuado para aguas residuales con alta concentración de materia orgánica, esta etapa descompone las moléculas orgánicas de gran tamaño en metano y dióxido de carbono, reduciendo la carga de DQO y generando al mismo tiempo biogás reciclable. Entre los procesos habituales se incluyen: el reactor anaeróbico de flujo ascendente con capa de lodos (UASB), el reactor anaeróbico con deflectores (ABR) y los tanques de hidrólisis y acidificación (para mejorar la biodegradabilidad). El tratamiento anaeróbico puede alcanzar tasas de eliminación de DQO superiores al 80%, con una baja producción de lodos y un bajo consumo energético.
2.2 Tratamiento aeróbico: En esta etapa se degrada aún más la materia orgánica de moléculas pequeñas presente en el efluente anaeróbico, lo que garantiza que la calidad del efluente cumpla con la normativa. Entre los procesos habituales se incluyen: la oxidación biológica por contacto (alta resistencia a las cargas de choque, efluente estable), los procesos de lodos activados (como el SBR) y los procesos combinados de biopelícula y lodos activados. El tratamiento aeróbico puede alcanzar tasas de eliminación de DBO superiores al 90%, pero el consumo de energía es mayor.
3. Fase de tratamiento avanzado (opcional, para cumplir normas más estrictas o para la reutilización): El tratamiento avanzado es necesario cuando el efluente debe cumplir normas más estrictas o destinarse a la reutilización.
3.1 Coagulación y sedimentación: La adición de coagulantes (como el PAC o el PAM) elimina los coloides y pigmentos residuales.
3.2 Filtración: La filtración por arena, la filtración por carbón activo, etc., eliminan los sólidos finos en suspensión y la materia orgánica residual.
3.3 Adsorción: La adsorción mediante carbón activado permite decolorar eficazmente el agua y eliminar trazas de materia orgánica difícil de eliminar.
3.4 Desinfección: La desinfección mediante luz ultravioleta, ozono o hipoclorito de sodio elimina los microorganismos patógenos y es adecuada para el agua reciclada.
