Estudio para la rehabilitación de una planta de tratamiento de vinazas tequileras mediante un floculante polimérico de poliacrilamida (PAM)

Se realizó un tratamiento primario por coagulación/floculación a vinazas tequileras para la rehabilitación de una planta de tratamiento; para ello se utilizó una poliacrila mida catiónica (PAM) como floculante. Se realizaron pruebas iniciales de laboratorio para conocer la concentración necesaria de PAM para obtener una buena formación de flóculos, por lo que se aplicaron concentraciones de 200, 300, 400, 500, 600, 700 y 800 mg de floculante/L de vinazas. Posteriormente se realizaron seis corridas por lote en un contenedor de 798 L para la coagulación/floculación de las vinazas. Los flóculos formados fueron recuperados en un separador cilíndrico rotatorio. La concentración de floculante fue entre 400 y 800 mg/L de vinazas. Por separado, en un tanque de acero inoxidable se recolectaron las vinazas tratadas. En cada corrida se determinó el pH, sólidos sedimentables, sólidos totales, sólidos suspendidos totales, sólidos disueltos totales y demanda química oxígeno a las vinazas con y sin tratamiento. También se realizó un balance entre los volúmenes de vinazas por tratar y de flóculos recuperados y vinazas tratadas. Con base en los parámetros estudiados y el rango de dosis utilizado, se encontró que a mayor dosis de floculante, mayor remoción de contaminantes, con una capacidad de recuperación de hasta 45.4 kg de flóculos/100 L de vinazas tratadas al utilizar 700 mg de floculante/L de vinazas. Con los resultados obtenidos se determinaron las condiciones más importantes de operación de la planta.

This paper reports the results of a coagulation/flocculation study for the primary treatment of tequila vinasse, with the intention of rehabilitating a treatment plant using a cationic polyacrylamide (PAM) polymer flocculant. The PAM concentration required to obtain the required floc formation was determined with seven different flocculant concentrations (200, 300, 400, 500, 600, 700 y 800 mg/L). In a second experiment, six pilot-scale batch runs were conducted in a 798-liter container using PAM concentrations of between 400 and 800 mg/L of vinasse. The flocculated solids were separated in a rotating screen separator and the treated vinasse collected in a 327-liter stainless steel tank. For each batch run, the parameters pH-value, settleable solids, total solids, total suspended solids, total dissolved solids and chemical oxygen demand were evaluated for both treated and non-treated vinasse. In addition, the balance between the untreated vinasse volume as related to the recovered flocculated solids and the residual liquid vinasse was determined. Based on the observed parameters within the range of the PAM concentrations used, it was concluded that the higher the floculant dose, the higher the removal of vinasse pollutants, recovering up to 43.7 L of flocs/100 L of treated vinasse when 700 mg of PAM/L of vinasse was used. These results proved very useful for optimizing the operational condition of the vinasse treatment plant.

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Resumen

Español Se realizó un tratamiento primario por coagulación/floculación a vinazas tequileras para la rehabilitación de una planta de tratamiento; para ello se utilizó una poliacrila mida catiónica (PAM) como floculante. Se realizaron pruebas iniciales de laboratorio para conocer la concentración necesaria de PAM para obtener una buena formación de flóculos, por lo que se aplicaron concentraciones de 200, 300, 400, 500, 600, 700 y 800 mg de floculante/L de vinazas. Posteriormente se realizaron seis corridas por lote en un contenedor de 798 L para la coagulación/floculación de las vinazas. Los flóculos formados fueron recuperados en un separador cilíndrico rotatorio. La concentración de floculante fue entre 400 y 800 mg/L de vinazas. Por separado, en un tanque de acero inoxidable se recolectaron las vinazas tratadas. En cada corrida se determinó el pH, sólidos sedimentables, sólidos totales, sólidos suspendidos totales, sólidos disueltos totales y demanda química oxígeno a las vinazas con y sin tratamiento. También se realizó un balance entre los volúmenes de vinazas por tratar y de flóculos recuperados y vinazas tratadas. Con base en los parámetros estudiados y el rango de dosis utilizado, se encontró que a mayor dosis de floculante, mayor remoción de contaminantes, con una capacidad de recuperación de hasta 45.4 kg de flóculos/100 L de vinazas tratadas al utilizar 700 mg de floculante/L de vinazas. Con los resultados obtenidos se determinaron las condiciones más importantes de operación de la planta.

Inglés This paper reports the results of a coagulation/flocculation study for the primary treatment of tequila vinasse, with the intention of rehabilitating a treatment plant using a cationic polyacrylamide (PAM) polymer flocculant. The PAM concentration required to obtain the required floc formation was determined with seven different flocculant concentrations (200, 300, 400, 500, 600, 700 y 800 mg/L). In a second experiment, six pilot-scale batch runs were conducted in a 798-liter container using PAM concentrations of between 400 and 800 mg/L of vinasse. The flocculated solids were separated in a rotating screen separator and the treated vinasse collected in a 327-liter stainless steel tank. For each batch run, the parameters pH-value, settleable solids, total solids, total suspended solids, total dissolved solids and chemical oxygen demand were evaluated for both treated and non-treated vinasse. In addition, the balance between the untreated vinasse volume as related to the recovered flocculated solids and the residual liquid vinasse was determined. Based on the observed parameters within the range of the PAM concentrations used, it was concluded that the higher the floculant dose, the higher the removal of vinasse pollutants, recovering up to 43.7 L of flocs/100 L of treated vinasse when 700 mg of PAM/L of vinasse was used. These results proved very useful for optimizing the operational condition of the vinasse treatment plant.