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Las operaciones de procesamiento de carne producen aguas residuales con alta carga orgánica, así como nutrientes como nitrógeno y fósforo.

Las tecnologías avanzadas ayudan en la eliminación y recuperación de nitrógeno y fósforo

Las instalaciones de procesamiento de carne generan aguas residuales que contienen altas concentraciones de nitrógeno y fósforo. Estos nutrientes son subproductos de la materia orgánica, como proteínas y aminoácidos. Aunque son esenciales para funciones biológicas, cuando se liberan en exceso, suponen graves riesgos medioambientales al desencadenar la eutrofización, el agotamiento de osígeno y la alteración del ecosistema.

Por qué fallan los sistemas estándar de aguas residuales en los procesadores de carne

Los sistemas de tratamiento convencionales como la flotación de aire disuelto (DAF) y los digestores anaeróbicos son eficaces para abordar ciertos componentes de residuos, pero no logran gestionar completamente las cargas de nutrientes. Las unidades DAF están diseñadas para eliminar sólidos y nutrientes unidos a partículas, pero son en gran medida ineficaces para capturar compuestos disueltos como el amoníaco.

Los digestores anaeróbicos, aunque valiosos para la recuperación de energía mediante la producción de metano, suelen contribuir al aumento de los niveles de amoníaco debido a la mineralización del nitrógeno orgánico. Como resultado, incluso después de los procesos tanto de DAF como de digestión, pueden permanecer cantidades significativas de nitrógeno y fósforo en el efluente, requiriendo un tratamiento adicional para cumplir con los estándares de descarga.

Estrategias avanzadas de gestión de nutrientes

Para abordar las limitaciones del tratamiento convencional y las crecientes presiones regulatorias y medioambientales, la industria de procesamiento de carne recurre cada vez más a tecnologías avanzadas de gestión de nutrientes in situ. Estos enfoques generalmente se dividen en cuatro categorías:

• Aplicación de la tierra
• Tratamiento químico
• Filtración, o sistemas híbridos
• Tratamiento biológico

Aunque la aplicación de tierras ha sido históricamente común, su viabilidad está disminuyendo. Históricamente, el efluente tratado se aplicaba en la tierra como fertilizante. Pero la expansión del desarrollo urbano y las regulaciones más estrictas sobre  nutrientes han reducido la capacidad volumétrica de las tierras agrícolas. Una instalación pequeña puede necesitar cientos de acres para cumplir con la normativa. La descarga municipal es una opción que a menudo conlleva altos recargos debido al contenido de nutrientes.

Los métodos químicos y de filtración pueden ser eficaces, pero a menudo conllevan una mayor complejidad o coste operativo.

Entre estas opciones, el tratamiento biológico ha surgido como la solución más sostenible y ampliamente adoptada, ofreciendo un equilibrio entre eficacia, escalabilidad y eficiencia operativa para gestionar cargas nutritivas de alta resistencia.

Cómo funciona el tratamiento biológico

Los sistemas biológicos utilizan bacterias para transformar nutrientes dañinos en formas más seguras. El proceso funciona bajo tres condiciones:

• Anaeróbica (sin oxígeno): Libera fósforo para su absorción en sólidos
• Anóxico (rico en nitratos, sin oxígeno): Permite la desnitrificación
• Aeróbica (oxigenada): Convierte el amoníaco en nitrato

La configuración adecuada de estas etapas permite una eliminación selectiva de nutrientes con un uso mínimo de productos químicos.

Principales sistemas biológicos para la eliminación de nitrógeno y fósforo

Aquí tienes algunas de las tecnologías que se pueden utilizar al tratar aguas residuales con una alta carga de nutrientes:

• Nitro-STEP: Diseñado para residuos industriales de alta resistencia, Nitro-STEP combina zonas anóxicas y aeróbicas. Reduce el nitrógeno total con bajo consumo energético y mínima entrada química, y está diseñado para soportar la variabilidad industrial. Se utiliza ampliamente en diferentes tamaños de instalaciones, desde pequeñas operaciones hasta plantas a gran escala.
• NitroSAx: Este sistema utiliza la eliminación directa del nitrógeno fomentando la aparición de bacterias oxidantes de amoníaco (AOBs) mientras suprime la formación de nitratos. Es ideal para la reducción inicial del nitrógeno y a menudo se utiliza en combinación con otros sistemas. Su huella compacta y eficiencia la hacen especialmente útil para grandes instalaciones industriales que gestionan flujos de residuos variables o de alta resistencia.
• MABR (reactor de biofilm aireado por membrana): Una solución de vanguardia, MABR suministra osígeno a través de membranas permeables al gas directamente a un biofilm, donde permite la nitrificación y desnitrificación simultáneas en un solo tanque, reduciendo el consumo de energía para la aireación en un 70-80% en comparación con los sistemas tradicionales. Es compacto, flexible y adecuado para reformas o nuevas instalaciones, especialmente cuando el espacio es limitado. Aunque el MABR suele ser un buen candidato para aplicaciones más pequeñas, también puede aplicarse a residuos industriales de alta resistencia, que a menudo tienen una carga contaminante varias veces superior a la de aguas residuales domésticas.

Cumplimiento de las demandas regulatorias y operativas

La gestión de nutrientes en la industria cárnica es fundamental para el cumplimiento, el control de costes y la responsabilidad medioambiental. Mientras que los sistemas tradicionales abordan sólidos y recuperación de energía,  el nitrógeno y el fósforo residuales requieren soluciones biológicas avanzadas. Tecnologías como Nitro-STEP, NitroSAx y MABR ofrecen vías de tratamiento escalables y energéticamente eficientes.

A medida que aumenta la presión por las regulaciones y los impactos medioambientales, estos sistemas ofrecen una vía clara hacia una  gestión sostenible de las aguas residuales. Ya sea que estés enfrentando presión regulatoria o planeando una expansión de plantas, Fluence puede ayudarte a adelantarte a los límites de descarga de nutrientes con soluciones probadas y de bajo huella. Contacta con nuestros expertos en aguas residuales industriales para explorar la mejor opción para tu instalación.