Los sistemas biológicos para control de olores, han mostrado ser una de las mejores alternativas en los últimos años. Su competitividad no solo radica en su alta eficiencia de remoción de compuestos odoríferos, sino también en sus bajos costos operacionales y de mantenimiento, comparado con un lavador químico.

   Con el objetivo de demostrar lo anterior, EcoVerde realizó un comparativo operacional entre lavadores químicos y sus biolavadores. La evaluación se realizó en equipos empleados en sistemas integrales de tratamiento de aguas residuales.

L. Uribe* y  R. Castro

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   Editor académico: Carlos N Díaz.

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   Cita: L. Uribe y R. Castro, 2015, Comparación de  Remociones y Gastos Entre un Lavador Químico y un Biolavador para Eliminación de H₂S, III Conferencia Internacional sobres gestión de Olores en el Medio Ambiente, Bilbao, España, www.olores.org

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   ISBN: 978-84-608-2262-2.

   Palabras clave: Olores, remoción, biolavador, biotrickling filter, eficiencia y costos.

Resumen

   Los sistemas biológicos para control de olores, han mostrado ser una de las mejores alternativas en los últimos años. Su competitividad no solo radica en su alta eficiencia de remoción de compuestos odoríferos, sino también en sus bajos costos operacionales y de mantenimiento, comparado con un lavador químico.

   Con el objetivo de demostrar lo anterior, EcoVerde realizo un comparativo operacional entre lavadores químicos y sus biolavadores. La evaluación se realizó en equipos empleados en sistemas integrales de tratamiento de aguas residuales.

   Para ello se instalaron biolavadores EG de EcoVerde, en PTAR’s pertenecientes a Lake Havasu City, y Epcor Water, en Arizona, USA, ambas con lavadores químicos ya en operación.

   Al generarse un análisis de las eficiencias de operación y de remoción de H₂S, así como de costos de operación y mantenimiento entre ambos equipos, se obtuvieron datos que comprobaron, que los biolavadores EG son una excelente alternativa técnica y económica para la remoción de H₂S y control de olores.

   Por lo tanto como parte de los proyectos de mejora, calidad y optimización de recursos, las gerencias técnicas y administrativas de ambas entidades, decidieron la instalación y puesta en operación de biolavadores EG de EcoVerde, sustituyendo los lavadores químicos empleados.

Introducción

   El tema de la remoción de olores (H₂S) en las plantas de tratamiento de agua residual, ha cambiado en los últimos años principalmente de dos maneras. La primera, el control de olores ha pasado de ser un proceso reactivo (quejas de la población) a activo donde los gobiernos/municipios o ingenieros toman la iniciativa (Hortal R.M., y Soriano C.C). La segunda, el cambio en el método de control de olores, por muchos años el control más popular era el método fisicoquímico a través de los lavadores húmedos/químicos. (Tecnologías de tratamiento de olores, 2002.)

   Sin embargo los lavadores químicos presentan desventajas significativas en su aplicación, tales como un alto costo operacional y de mantenimiento, una operación compleja, así como el manejo y almacenaje de sustancias químicas (consumibles). Lo que han impulsado a buscar alternativas eficientes y económicamente viables (Tecnoteca 2002).

   Los biolavadores (tecnología verde) se han ido perfeccionando, por lo que han ganado terreno y confianza para su aplicación dentro de la industria, ya que han demostrado ventajas tales como, menor uso intensivo en energía (menor impacto ambiental y costo de operación), no utilizan sustancias peligrosas para su operación, no requieren condiciones extremas de trabajo y al igual que la oxidación térmica y la catalítica, el contaminante es destruido, en lugar de sólo transferirse de fase. (Revah M.S. 2003)

   Por lo tanto los biolavadores han demostrado gran confiabilidad y excelentes resultados, en comparación con los lavadores químicos. Por qué el rendimiento de los biolavadores no se basa en consumibles (químicos), ya que el proceso de remoción está basado en la biodegradación natural de los contaminantes (Estrada J. M., Kraakman B. 2013).

   Con el objetivo de demostrar su alta eficiencia en la remoción de H₂S (≥ 99%) y olores (≥ 90%), con un bajo costo operacional y de mantenimiento, en comparación con los lavadores químicos, EcoVerde instaló biolavadores EG, en un cárcamo de rebombeo en Lake Havasu City, y en una PTAR operada por Epcor Water en Anthem, Arizona ambas con lavadores químicos ya en operación.

Metodología

   El comparativo entre un lavador químico y un biolavador, se generó a partir de un análisis de costo-beneficio y de eficiencia operativa.

   Siendo que los lavadores químicos ya se encontraban instalados y en operación en las plantas correspondientes. EcoVerde instaló equipos demo modelo EG-6.1 en la estación de rebombeo de Lake Havasu y en el area de equipos de separación (“drum screens”- tamizado de aguas) de la PTAR de EPCOR Water para demostrar la capacidad de remoción de H₂S y otros compuestos odoríferos. Al mismo tiempo, se cuantificaron los costos de operación de los mismos y se compararon con los costos de los lavadores químicos existentes.

   Una vez terminado el periodo de demostracion (3 meses), se analizaron las remociones y costos de operación de estos y se compararon contra los lavadores existentes. Con los resultados obtenidos, los clientes decidieron reemplazar los equipos existentes con biolavadores EG. Los sistemas finalmente instalados fueron los siguientes:

• Biolavador EG-8.2 en cárcamo de rebombeo de la PTAR de Lake Havasu City, para 2718 m³/hr y 110 ppm de H₂S en promedio.
• Biolavador EG-8.1 en equipos de separación (tamizado de aguas) de la PTAR de Epcor Water, para 1900 m³/hr y 115 ppm de H₂S en promedio.

   Para determinar la eficiencia de remoción se monitoreo la operación de los lavadores instalando instrumentos de medición de H₂S marca App – TeK, modelo OdaLog Tipo L2 , con rangos de medición de 0 – 50 ppm (para lectura de salida) y 0 – 1000 ppm (para lectura de entrada). Se registraron lecturas de concentración de H₂S a la entrada y salida de cada sistema, tomando lecturas en automático cada 10 minutos por periodos hasta de 5 días, por varias semanas.

   Para el análisis de costo-beneficio, se enumeró y valorizó en términos monetarios, los costos directos e indirectos derivados de la operación de los lavadores químicos existentes de los ultimos 3 años. Esta información fue obtenida de los registros por el cliente de sus costos por; consumo de químicos, remplazo de componentes y por mano de obra en las tareas de operación y mantenimiento, de sus operaciones pasadas. Del mismo modo se contabilizaron los costos directos e indirectos derivados de la operación subsecuente de los lavadores biológicos EG.

   La información la registraron y procesaron los Deptos. Técnico y administrativo de las entidades involucradas, en coordinación con EcoVerde.

Resultados y discusión

   Del análisis de eficiencia operativa, para el caso de la PTAR EPCOR Anthem se registraron los datos mostrados en la Fig. 1., donde se obtuvieron remociones de H₂S de un ≥ 99.5% (en la Tabla 1 se muestran un típico del registro hecho). Y en el caso de la estación de rembombeo en Lake Havasu City se registraron los datos mostrados en la Fig. 2., donde se obtuvieron remociones de H₂S de un ≥ 99.75% (en la Tabla 2 se muestran un típico del registro hecho).

Fig. 1. Grafica de lectura de concentraciones de H₂S, en entradas y salidas de EG-8.1 de EPCOR Anthem.

Tabla 1. Típico de registro de datos de remoción en biolavador EG-8.1

  Fig. 2. Grafica de lectura de concentraciones de H₂S, en entradas y salidas de EG-8.2 de Lake Havasu City.

Tabla 2. Típico de registro de datos de remoción en biolavador EG-8.2

   Para demostrar que la alta eficiencia de remoción de H₂S (≥ 99%) de los biolavadores EG, se obtiene con un bajo costo operacional y de mantenimiento, en comparación con los lavadores químicos, presentamos un análisis de costo-beneficio en el cual se cuantificaron los gastos de los últimos 10 años, y se presentan los promedios anuales de ambos.

 Tabla 3. Comparativo de gastos por operación entre equipos de control del H₂S, Lake Havasu City

*Montos en Dólares Americanos            ** Aplicables solo a lavadores Químicos

   Costo por equipo prorrateado a 10 años (anual)                         $xx,xxx                           $8,500.00

   El costo de reemplazo del medio prorrateado:                           $601.28                           *$400.00

   *Nota: el medio sintético del sistema EG tiene una garantía de 15 años.

Tabla 4. Comparativo de gastos por operación entre equipos de control del H₂S, EPCOR Anthem WWTP

*Precios en Dólares Americanos                  ** Aplicables solo a lavadores Químicos

   En ambos proyectos, se ha eliminado la necesidad de utilizar químicos (consumibles), el mantenimiento operativo ha disminuido de 10 horas por semana (en promedio) a 30 minutos por semana (en promedio), así como la eliminación de riesgos con CERO manejo de químicos.

    Además de los ahorros de reflejados anteriormente, el consumo del agua y energía de los biolavadores es menor que con los lavadores químicos.

   Lake Havasu City cuantifico ahorros entre $ 3,000.0 y $ 4,000.00 USD en el primer mes de operación del biolavador EG-8.2 por ahorro en con el consumo de químicos

   De acuerdo al análisis de Epcor Water para el biolavador EG-8.1, el retorno de inversión de la compra del biolavador EcoVerde para reemplazar el lavador químico fué de 18 meses.

   Dicho de otro modo la implementación de biolavadores redujo los costos de operación hasta en un -94%., siendo que resulta más económico tratar cada ppm de H₂S con un biolavador que con un lavador químico (ver Tabla 5 y 6)

Tabla 5. Reducción de costos entre equipos de control del H₂S, EPCOR Anthem WWTP

Tabla 6. Reducción de costos entre equipos de control del H₂S, Lake Havasu City

Conclusiones

   El manejo y control de olores en las plantas de tratamiento de aguas residuales ha adquirido gran importancia debido al crecimiento de la población, a la multiplicación de plantas de tratamiento y a su cercanía con residencias y centros de población.

   Sin embargo, es claro que si se sigue y favorece una política para proteger el medio ambiente basada en principios de sustentabilidad, se verán favorecidos los procesos biotecnológicos sobre los fisicoquímicos.

   El presente trabajo confirma lo anterior y demuestra que Los biolavadores EG de EcoVerde ofrecen gran confiabilidad y excelentes resultados, en comparación con los lavadores químicos., debido a su bajo costo de operación, al bajo requerimiento de insumos (energía y reactivos), a la baja producción de desechos y a su alta eficacia de tratamiento.

Referencias

- Hortal R.M., y Soriano C.C., Cap 2: Introducción a la contaminación de malos olores. En: Guia de tecnologías limpias en el ámbito de olores. Coedision: XarXa Ambiental y Generalitat Valenciana. Valencia, España.

- Morgan J.M., Revah M. S., Noyola R.A., 2003, Malos olores en plantas detratamiento de aguas residuales: su control a través de procesos biotecnológicos. R-0032 UNAM, Mexico, DF

- Revah M.S. 2003. Tratamiento biológico de compuestos orgánicos volátiles de fuentes fijas, Mexico, DF.

- Tecnoteca 2002. Tecnologías de control de contaminantes de fuentes estacionarias. Dirección de investigación de la calidad del aire. Instituto Nacional de ecología. México, DF.

- Tecnologías de tratamiento de olores, 2002. Tecnología de tratamiento de las emisiones odoríferas en procesos productivos y también en las infraestructuras de tratamiento y valorización ambiental (ITVA). Sistemas y Tecnologías Ambientales. Barcelona, España.

- Estrada J. M., Kraakman B. 2013. Selección de alternativas para el tratamiento de olores: sostenibilidad y sensibilidad económica. Olores.org. Valladolid, España.