Cómo tratar las aguas residuales del sacrificio

　屠宰废水中主要含有高浓度含氮有机化合物、悬浮物、溶解性固体物、油脂和蛋白质，包括血液、油脂、碎肉、未消化的食物残渣、毛、粪便和泥沙等，悬浮物浓度高，带有令人不适的血红色和惹人厌恶的血腥味;还可能含有多种对人体健康有关的细菌。量大且污染性强，所以国内对其治理也给予了广泛的重视，一些先进的处理工艺已在屠宰场得到了应用，并取得了很好的环境效益。对于这类容易降解的有机废水，生物处理工艺是最经济和有效的处理方法之一。因此，国内外采用生化法或以生化为主的物化生化组合工艺来处理屠宰废水。目前国内外常用的方法有：

　　1化学法

　　(1)碱性水解和酶水解

　　该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒，该法常作为屠宰废水的预处理。通常采用石灰、NaOH、脂肪酶、细菌酶等，其中石灰经济实用但是会产生大量的废渣;用NaOH进行预处理时，控制NaOH的质量浓度在150～300mg/L范围内，可使平均脂肪颗粒降到处理前脂肪颗粒(Din)的73%±7%;用胰脂肪酶进行预处理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前废水中脂肪颗粒的60%±3%，而且胰脂肪酶更适用于水解牛刚S肪;用细菌酶处理，细菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果。但是用碱性水解处理屠宰废水会导致废水的pH值出现波动，难以控制，使后续生物氧化法等工艺不易正常运行。

　　(2)混凝处理

　　Durante mucho tiempo, el tratamiento de aguas residuales de mataderos ha utilizado principalmente métodos biológicos, cuyo efecto de tratamiento a bajas temperaturas es muy difícil de cumplir con los requisitos. Para resolver este problema, los investigadores exploraron una nueva vía para el tratamiento químico de coagulación y floculación de aguas residuales de mataderos, promoviendo la sedimentación de diversas partículas y la desestabilización de coloides en las aguas residuales mediante la adición de productos químicos a una cierta concentración, y también teniendo cierta capacidad de eliminación de contaminantes orgánicos disueltos, reduciendo la carga contaminante en un tiempo muy corto. Sus ventajas incluyen: proceso simple, fácil de implementar, resultados rápidos; tiempo de reacción corto, ocupación de terreno de construcción pequeña; materias primas de coagulante amplias, bajo costo; el efecto del tratamiento se ve poco afectado por la temperatura; se adapta a las fluctuaciones de volumen y calidad del agua, puede desodorizar al mismo tiempo, y se adapta a diferentes escalas de tratamiento.

　　Los coagulantes comúnmente utilizados incluyen sales de aluminio, sales de hierro, etc. Entre ellos, el sulfato de hierro polimerizado tiene un buen efecto en el tratamiento de aguas residuales de mataderos. Para reducir la cantidad de sales de aluminio utilizadas, también se puede usar cloruro de aluminio polimerizado (PAC) y polietileno mezclados como coagulante. En la síntesis de sulfato de hierro polimerizado, se agregan sales de aluminio en cualquier proporción y una cierta proporción de silicato, junto con una pequeña cantidad de poliacrilamida para generar un nuevo coagulante CPFA-CS. Este coagulante inorgánico-orgánico compuesto de alto peso molecular tiene un amplio rango de pH y temperatura de aplicación. Al usarlo como coagulante para tratar aguas residuales de mataderos, la tasa de eliminación de COD y color puede alcanzar el 75% y más del 95% respectivamente, y el tratamiento de coagulación único puede alcanzar o acercarse al estándar de descarga integral de aguas residuales. Un problema obvio del tratamiento de coagulación puro es que la sangre generada en el proceso de matanza es difícil de eliminar, y al mismo tiempo produce una gran cantidad de lodos y residuos. Por lo tanto, si las aguas residuales de mataderos se someten a un tratamiento de desnaturalización adecuado antes de usar coagulantes, y luego se tratan con un coagulante compuesto de sulfato ferroso y óxido de calcio, la concentración de masa de COD en el agua de salida se puede reducir a 197.4 mg/L, con un buen efecto de tratamiento. Además, este método es simple, eficiente y tiene buenos beneficios ambientales. Sin embargo, este método solo se limita a aguas residuales con una concentración de masa de COD inferior a 1000 mg/L. El tratamiento de aguas residuales por coagulación tiene un bajo costo y un buen efecto de tratamiento a bajas temperaturas. Este método se utiliza principalmente para tratar aguas residuales de baja concentración, o como pretratamiento para aguas residuales de alta concentración, para reducir la carga del tratamiento biológico posterior.

　　Una planta de matanza en Yingkou utiliza sulfato de hierro polimerizado (PFS) junto con un coadyuvante (MZ), logrando una tasa de eliminación de COD superior al 88% y una tasa de decoloración superior al 90%, y los indicadores de salida cumplen con los estándares de descarga nacionales.

　　2 Métodos físicos

　　El principio de flotación por aire consiste en suministrar una cantidad suficiente de microburbujas al agua residual, utilizando las microburbujas altamente dispersas como portadoras para adherirse a los sólidos suspendidos en el agua residual, haciendo que su densidad sea menor que la del agua y que floten a la superficie del agua para lograr el proceso de separación sólido-líquido. Se puede utilizar para la separación de sólidos con sólidos, sólidos con líquidos, líquidos con líquidos e incluso iones en solutos en el agua. La flotación por aire, como una tecnología de separación sólido-líquido eficiente y rápida, se aplicó por primera vez en la industria de beneficio de minerales. En 1905, una patente estadounidense publicó la tecnología de disolución de aire a presión, y en 1907, H. Norris inventó la tecnología de flotación por aire de disolución de aire por inyección. Gracias a la invención de estas tecnologías, el método de flotación por aire disuelto se ha aplicado ampliamente, no solo para el tratamiento de agua potable y agua industrial, sino también para el tratamiento de aguas residuales de diversas industrias como la refinación de petróleo, la química, la fabricación de papel, el sacrificio, el textil, la impresión y teñido, el acero, la alimentación y la farmacéutica, así como aguas residuales urbanas. Desde la década de 1970, esta tecnología ha recibido mucha atención de académicos nacionales y extranjeros en el campo del tratamiento de agua y se ha desarrollado rápidamente. Actualmente, se ha aplicado ampliamente en el tratamiento de agua, especialmente en la purificación de cuerpos de agua a baja temperatura, baja turbidez y ricos en algas, así como en el tratamiento de aguas residuales urbanas e industriales. El proceso de flotación por aire se puede dividir en flotación por electrólisis (coagulación), flotación por aireación y flotación por aire disuelto, según la forma en que se generan las burbujas. Entre ellas, la flotación por aire disuelto a presión con recirculación parcial es el proceso más utilizado en el tratamiento de agua y puede considerarse una nueva tecnología para reemplazar la sedimentación en algunos aspectos. A pesar de esto, el diseño de las plantas de flotación por aire y la operación óptima todavía se basan en pruebas piloto y experiencia, por lo que el mecanismo de flotación por aire, los equipos y las combinaciones de procesos de la tecnología de flotación por aire aún requieren una mayor investigación. El tratamiento de agua de suministro, aguas residuales y aguas residuales urbanas, así como lodos, para diferentes agentes de flotación, parámetros del proceso de coagulación por flotación y coagulación conjunta de burbujas y flóculos, es la dirección para una mayor investigación en flotación por aire.

　　3 Procesos combinados

　　Para obtener mejores efectos de tratamiento y reducir los costos de tratamiento, el tratamiento de aguas residuales de mataderos a menudo emplea una combinación de varios métodos. A continuación, se describen varios procesos combinados típicos:

　　(1) Proceso combinado de oxidación biológica a presión - coagulación-sedimentación

　　该工艺适合处理中浓度的屠宰废水，出水先经过加压生物接触氧化处理后，提高废水中的溶解氧和有机物的降解速率，再经混凝沉淀后可达到现有企业的二级排放标准。该工艺处理中浓度废水效率较高，但处理成本高，难于维护和管理。

　　(2)二段高速上流式厌氧污泥床(USAB)法和溶解空气浮选-升流式厌氧污泥床(DAF-UASB)法

　　该工艺是在单个UASB法上的改进工艺，适合处理含高浓度悬浮固体、脂肪颗粒和油脂的屠宰废水。

　　(3)氧化塘工艺

　　该工艺的处理流程为：废水→前处理→厌氧塘→兼性塘→好氧塘→出水。

　　该流程的运行结果表明，氧化塘能承受较大的水力负荷和有机物负荷的波动。出水水质可回用于屠宰车间。

　　(4) Proceso UASB + SBR

　　Este proceso utiliza la tecnología UASB en el proceso anaeróbico y la tecnología SBR (lodos activados por lotes secuenciales) en el proceso aeróbico, siendo un equipo ideal para proyectos de tratamiento de aguas residuales de alta y baja concentración. Este proceso tiene un buen efecto en el tratamiento de materia orgánica con fuente de carbono, es flexible en operación, fácil de operar y tiene función de desnitrificación. El proceso es maduro, confiable y estable para cumplir los estándares. La inversión inicial y los costos de operación diarios son bajos, todo el proceso es simple y fluido, fácil de operar, y tiene un amplio valor de promoción.

　　(5) Proceso de hidrólisis-acidificación-bioadsorción-regeneración-contacto de oxidación. Este proceso es especialmente adecuado para tratar aguas residuales con alta concentración y fluctuaciones significativas en la calidad y cantidad del agua.

　　(6) CAF flotación por vórtice de aire - método SBR

　　Este proceso utiliza rejillas mecánicas para eliminar la mayoría de los contaminantes sólidos, evitando que partículas sólidas grandes afecten los procesos de flotación y aireación, reduciendo en gran medida la carga de tratamiento de los procesos posteriores. Luego, la filtración mecánica asegura que el agua de salida cumpla con los estándares de manera estable, ahorrando costos de operación y mantenimiento. El tratamiento de aguas residuales con este proceso logra una tasa de eliminación de COD del 80-90%.

　　(7) Proceso de filtro anaeróbico de lodos de flujo ascendente (UASBAF) - Proceso de lodos activados por lotes (SBR)

　　Este proceso es adecuado para el tratamiento de aguas residuales con grandes fluctuaciones en la calidad del agua y alto contenido de proteínas. El proceso se caracteriza por un flujo de proceso simple, resistencia a cargas de choque, gestión operativa sencilla, bajo costo de ingeniería y bajos costos operativos, lo que lo hace adecuado para proyectos de tratamiento de aguas residuales de mataderos en pequeñas plantas de procesamiento de carne.

　　(8) Investigación sobre el tratamiento de aguas residuales de mataderos con SBBR

　　Li Weiguang et al. llevaron a cabo estudios experimentales sobre el tratamiento de aguas residuales de mataderos con reactores de biopelícula por lotes (SBBR). Las aguas residuales de mataderos primero pasaron por una malla para eliminar suspensiones gruesas y se decantaron para eliminar el aceite, luego se trataron en un reactor de biopelícula por lotes (SBBR) para eliminar aún más la materia orgánica, y finalmente se filtraron para eliminar el color y los sólidos suspendidos finos. Los resultados mostraron que las tasas de eliminación de los indicadores de contaminación fueron: COD 97%, BOD5 99%, grasa 52%, TKN 92%, SS 82.4%. La calidad del agua de salida final cumplió con el segundo estándar nacional de descarga. Fang Qian et al. investigaron experimentos comparativos de tratamiento de aguas residuales de mataderos con SBBR y SBR. Los resultados experimentales mostraron que, bajo las mismas condiciones de operación, el efecto de tratamiento del sistema de biopelícula fue superior al del sistema de lodos activados. Al lograr la misma tasa de eliminación de contaminantes, la gestión operativa del sistema de biopelícula fue más conveniente y superó algunos de los problemas existentes en el sistema de lodos activados. Zhao Ling investigó el proceso y el efecto de eliminación de materia orgánica y nitrógeno en un sistema SBR compuesto que utiliza el relleno elástico tridimensional YDT como portador biológico. Los resultados mostraron que bajo condiciones aeróbicas, existía desnitrificación, es decir, nitrificación-desnitrificación sincrónica. Bajo las condiciones experimentales, cuando el oxígeno disuelto era de 3.0-5.0 mg/L, la tasa de eliminación de nitrógeno total podía alcanzar el 84%, y la tasa de eliminación de COD alcanzaba el 95%.