Evaluación de la eficiencia de un sistema de flotación por aire disperso con burbuja variable para la remoción de aceites y grasas en aguas residuales lácteas de la empresa klaren’s
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2025
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Abstract
Las aguas residuales producidas en el efluente de procesos de la industria láctea de Klaren’s al contar con una elevada carga contaminante de diferentes tipos de parámetros que causan efectos adversos e irreversibles a los ecosistemas. En este mismo orden de ideas se buscó evaluar un método que permite la reducción de dichos parámetros por medio de un proceso de flotación por aire disperso (DAF) mediante la implementación de un prototipo a escala a laboratorio que permitiese realizar el tratamiento de un volumen de estas aguas contaminantes. El parámetro de aceites y grasas se presenta como un contaminante a diferentes concentraciones e interactúa con las burbujas de aire produciendo una nata, la cual permite recuperar el agua contaminada. Por lo cual se realizó pruebas por separado de diferentes tamaños de burbujas, grandes, medianas y pequeñas con intervalos de tiempo de 5 minutos hasta llegar un tiempo final de 20 minutos. La comparación partió al tener las condiciones iniciales de diseño y operación, con lo cual fue posible el dimensionamiento y modelado del prototipo; permitiendo obtener los 3 tamaños de burbujas con 2 tipos de Venturi de ½” y ¼”, encargados de la inyección del aire para la creación de las burbujas para el arrastre de los parámetros presentes en el agua residual láctea. La medición de las burbujas se logró gracias al software de medición de BubbleAnalyzer. El proceso de flotación por aire disperso se logró llevar a cabo dentro de las instalaciones con condiciones controladas donde se lograron resultados óptimos al usar un intervalo de tiempo de 15 y 20 minutos, junto a un tamaño de burbuja >1000 𝜇𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 donde se logran alcanzar remociones de 93% y 91% de una concentración inicial de 24170 mg/L de aceites y grasas. Con lo que se demuestra el funcionamiento adecuado para la remoción del sistema DAF y como este está influenciado por los parámetros de diseño y operación.
Abstract: The wastewater produced in the effluent of the Klaren's dairy industry processes has a high contaminant load of different types of parameters that cause adverse and irreversible effects on ecosystems. In this same order of ideas, an attempt was made to evaluate a method that allows the reduction of these parameters by means of a dispersed air flotation (DAF) process through the implementation of a laboratory-scale prototype that would allow the treatment of a volume of these contaminated waters. The parameter of oils and fats is presented as a contaminant at different concentrations and interacts with the air bubbles producing a cream, which allows the recovery of the contaminated water. Therefore, separate tests were carried out with different sizes of bubbles, large, medium and small, with time intervals of 5 minutes until reaching a final time of 20 minutes. The comparison started with the initial design and operation conditions, with which the sizing and modeling of the prototype was possible; This allowed obtaining the 3 bubble sizes with 2 types of ½” and ¼” Venturis, responsible for injecting air to create bubbles to drag the parameters present in the dairy wastewater. Bubble measurement was achieved thanks to the BubbleAnalyzer measurement software. The dispersed air flotation process was carried out within the facilities under controlled conditions where optimal results were achieved by using a time interval of 15 and 20 minutes, together with a bubble size >1000 μm where removals of 93% and 91% of an initial concentration of 24170 mg/L of oils and fats were achieved. This demonstrates the proper operation for the removal of the DAF system and how it is influenced by the design and operation parameters.
Description
Tesis presentada como requisito para optar al título profesional de ingeniero ambiental y sanitario.
Keywords
Citation
Diaz Almanza, K.D. (2025) Evaluación de la eficiencia de un sistema de flotación por aire disperso con burbuja variable para la remoción de aceites y grasas en aguas residuales lácteas de la empresa klaren’s [Tesis de pregrado, Universidad Popular del Cesar]. http://repositorio.unicesar.edu.co/home