Caracterización y depuración de efluentes vinícolas mediante procesos biológicos y técnicas de oxidación avanzada

Resumen

Los vertidos vinícolas se generan como consecuencia de la limpieza de de los equipos utilizados durante la elaboración del vino y presentan como características más importantes su estacionalidad, variabilidad y elevada concentración de materia orgánica. Según el Decreto 38/2004 las industrias que vierten al alcantarillado municipal y que superen los limites de vertido marcados en este Decreto, situación que sucede con los vertidos vinícolas, tendrán la obligación de instalar sus propios sistemas de depuración para asegurar el correcto funcionamiento de la red de saneamiento municipal así como de la EDAR del municipio. Para poder instalar sistemas de depuración es necesaria una caracterización previa del vertido a tratar. Una vez que el vertido esta caracterizado se procede a la búsqueda de soluciones para su depuración. Debido a que las bodegas que han instalado sistemas de depuración han seleccionado el proceso de lodos activos para el tratamiento de sus vertido se consideró de interés realizar un estudio del funcionamiento del proceso cuando depura vertidos vinícolas. Además y como consecuencia de no existir bibliografia relacionada con la determinación de la cinética de degradación de vertidos vinícolas se decidió llevar a cabo esta determinación ya que el diseño de la planta de lodos activos es función de las cinéticas de degradación de los sustratos. Los resultados obtenidos muestran que los vertidos vinícolas no pueden ser depurados adecuadamente mediante este tipo de tratamientos siendo necesaria la búsqueda de soluciones, en este trabajo se selecciono como posible alternativa la utilización de una etapa previa al proceso biológico para producir una disminución de la materia orgánica. Además el estudio de determinación de las cinéticas muestra que para diseñar una planta de lodos activos aplicada a la depuración de los efluentes vinícolas necesita ser diseñada en base a las cinéticas de los sustratos específicos. Los procesos de oxidación avanzada ofrecen una alternativa a la depuración de efluentes que presentan altos contenidos en materia orgánica, siendo la técnica Foto-Fenton uno de los procesos más eficaces, fiables y económicos. Este tipo de procesos nunca han sido aplicados a la depuración de vertidos vinícolas pero otros autores'han demostrado que los azúcares, alcohol y polifenoles, compuestos presentes en los vertidos vinícolas se degradan adecuadamente mediante este tipo de tratamientos. Además se investiga en la utilización de luz solar natural como fuente de radiación, disminuyendo considerablemente los costes del tratamiento. Los resultados obtenidos muestran que los vertidos vinícolas se degradan adecuadamente mediante procesos Foto-Fenton tanto en fase homogénea como en fase heterogénea. Se selecciona el proceso en fase heterogénea como tratamiento previo a los lodos activos las siguientes razones: se alcanzan rendimientos de eliminación de materia orgánica suficientes para ser principalmente por utilizado como etapa previa, la preparación del catalizador es sencilla y de bajo coste y se evita la utilización de etapas posteriores de precipitación del hierro, necesarias cuando el tratamiento es en fase homogénea. Se propone como sistema combinado de depuración un proceso que consta de una etapa Foto-Fenton en fase heterogénea utilizando como radiación la luz solar natural y un proceso biológico basado en lodos activos. Los resultados obtenidos de esta experimentación muestran que los vertidos vinícolas se depuran correctamente mediante este sistema combinado alcanzado concentraciones de materia orgánica medias en el efluente tratado de 130 mg/1, concentración inferior a la que se marca como límite de vertido en el Decreto 38/2004.