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TOC en tiempo real refuerza el control de efluentes en Greencore

Monitor de carbono orgánico total

Una instalación de fabricación de alimentos en Selby ha instalado un nuevo monitor continuo TOC (Total Organic Carbon), 'el BioTector', que ha mejorado drásticamente la capacidad del sitio para refinar y mejorar el proceso de tratamiento de aguas residuales de la planta. Como resultado, la planta puede responder mejor a los cambios en el afluente.

Greencore Foods es un jugador líder en la industria de procesamiento de alimentos y la división Grocery del grupo es uno de los principales fabricantes del Reino Unido de productos de recetas embotelladas (incluyendo salsas de cocina, encurtidos, salsas y bebidas gaseosas, produciendo 200 millones de jarras por año en productos 800 líneas). Operando desde un sitio en Selby cerca de York, produce una amplia gama de productos de marca y de marca minorista en sectores clave del mercado.

La instalación ha recibido una inversión considerable en los últimos años 10 y ahora cuenta con algunas de las instalaciones de producción más modernas, higiénicas y eficientes en el Reino Unido, logrando la prestigiosa acreditación AIB y siendo colocado en la categoría "superior".

El sitio de Selby se opera de forma continua con su propia planta de tratamiento de aguas residuales para monitorear y controlar la calidad de los efluentes y minimizar los costosos costos de descarga. Los efluentes de la industria de fabricación de alimentos contienen una serie de sales inorgánicas y componentes orgánicos que ingresan en la corriente de desechos en parte por el intenso lavado de los tanques y líneas de procesamiento durante los procedimientos de limpieza en el lugar para el cambio de producto. La sobrecarga de sustancias orgánicas en la planta de tratamiento de efluentes afecta adversamente la eficiencia del proceso de tratamiento. Si los residuos no se tratan de acuerdo con la norma requerida, el sitio no podrá alcanzar los parámetros de descarga del río establecidos por la Agencia de Medio Ambiente.

La planta de tratamiento de efluentes en la instalación de Selby es administrada por un equipo de especialistas de Veolia Water Industrial Outsourcing Ltd. El agua de alimentación bruta que ingresa a la instalación se analiza en busca de TOC para controlar la potencia de la alimentación transferida a la planta de tratamiento de efluentes del sitio.

Como explica el gerente de medio ambiente de Greencore, David Murtagh, “En el pasado, las muestras se recolectaron manualmente en el pozo de los desagües y se transportaron al laboratorio en una segunda ubicación. Dada la distancia geográfica entre los sitios, esto generó un desperdicio significativo, tanto en términos de tiempo como de recursos. Tuvimos un pequeño equipo en el laboratorio que realizó una serie de análisis en las muestras entregadas, lo que fue bastante laborioso y retrasó los resultados. Incluso las técnicas de laboratorio más avanzadas demoraron demasiado para propósitos pragmáticos, impidiendo una retroalimentación rápida sobre el proceso. En general, esto no fue el siglo 21 y no proporcionó información directa para controlar la planta de efluentes o proporcionar una alerta temprana de problemas del proceso. Una alternativa necesitaba ser buscada.

"Otro factor clave fue el inminente endurecimiento del consentimiento para la descarga al río por parte de la Agencia de Medio Ambiente. Necesitamos datos TOC de influencias más frecuentes, más detallados, rápidos, precisos y confiables para ayudar a administrar la planta de tratamiento de efluentes de manera más eficiente y proporcionar retroalimentación sobre el proceso que es la fuente del TOC. Teníamos cuidado con los instrumentos TOC en línea debido a experiencias pobres en el pasado; mientras trabajaban bien en muestras de efluentes más limpios y libres de partículas, los altos sólidos, grasas, aceites y grasas, y cargas de TOC variables provenientes del influente crudo eran un problema importante para válvulas y tubos capilares finos delicados, que típicamente causaban ataques de instrumentos ".

Problemas históricos
Los métodos tradicionales para el análisis de TOC / COD / BOD se desarrollaron como sistemas de laboratorio basados ​​en exposición UV, química húmeda o digestión más agresiva por combustión catalizada. Si bien estos proporcionan una base excelente para el muestreo puntual dentro del laboratorio donde el pretratamiento de la muestra (por ejemplo, por filtración) es controlable, los sistemas no suelen traducirse bien en un entorno de proceso real.

El efluente crudo presenta una serie de desafíos. Con los sistemas basados ​​en UV, las altas cargas de sal pueden causar que la columna de luz ultravioleta crezca creando problemas o una recuperación orgánica. En los sistemas de combustión a alta temperatura, las cargas de sal tan bajas como 0.5% pueden inhibir el mecanismo de digestión con persulfato y deteriorar la vida útil del catalizador, lo que exige un mantenimiento excesivo mediante el reemplazo de la columna. El volumen de la muestra comúnmente se restringe a menos de 10μl y el prefiltrado de la muestra es necesario para evitar el bloqueo de partículas de las tuberías y las válvulas de múltiples puertos, de modo que el tamaño de partícula se restringe a <200μm. En un entorno de proceso, la obstrucción de tubos con sales y partículas cristalizadas puede exigir la recalibración del instrumento cada 2-3 días.

Nueva tecnología de monitoreo
Para lograr una función continua y en entornos de procesos difíciles, el BioTector de HACH LANGE utiliza un proceso de oxidación avanzado patentado para ofrecer una descomposición agresiva de sustancias orgánicas sin dependencia térmica. Esto se logra al exponer los reactivos de pH alto al ozono. Se generan radicales hidroxilo inestables altamente corrosivos y mediante una oxidación avanzada en dos etapas, esto permite que el sistema maneje volúmenes de muestra muy grandes sin la necesidad de mecanismos de dilución controlados por jeringa (una ruta adicional para el bloqueo en las técnicas tradicionales). Una instalación de autolimpieza con micro-burbujas evita que las partículas queden atrapadas y una trampa de sal incorporada permite cargas de sal tan altas como 30% y cargas de calcio de hasta 12% sin dilución. Sin los componentes cerámicos resistentes a la temperatura de los sistemas contemporáneos en los que la sal puede cristalizar fácilmente y causar un bloqueo, el catalizador dentro del BioTector se adhiere al exterior del horno, lo que prolonga la vida útil y facilita su reemplazo.

No afectado por las grasas (las tuberías internas están protegidas por lavado posterior), grasas, sales y partículas de hasta 2mm de diámetro, se obtiene una muestra representativa sin filtrado previo que permite un exceso de 80,000 mediciones continuas por año. Los requisitos de mantenimiento son mínimos (se recomienda el servicio mensual 6 sin demandas de calibración entre servicio). El resultado global es un tiempo de actividad 99 +% para el usuario final.

Resumen
Como el Gerente de Mejora Continua de Veolia, Marcus Hardiker explica: "Todas las preocupaciones anteriores con respecto al uso de un medidor TOC en línea se abordaron con soluciones prácticas. El instrumento toma muestras del efluente crudo que se alimenta a la planta de tratamiento del sitio. Sin embargo, necesitábamos que la muestra fuera lo más representativa posible y, por lo tanto, no se instalaron filtros en línea en la línea de muestra. El equipo de especialistas diseñó cuidadosamente el arreglo de muestreo para tratar el tipo de efluente único que contiene alto contenido de arena y limo.

“Las señales de la unidad BioTector se han integrado tanto en el sistema de control de la planta de efluentes de Veolia Water como en el propio sistema de adquisición de datos de Greencore. Veolia utiliza el análisis para controlar la potencia del alimento transferido a la planta de tratamiento de efluentes del sitio. Cualquier carga que exceda un nivel predeterminado se desvía al tanque de calamidad del sitio. Este control ha permitido mejorar en gran medida el rendimiento de la planta de tratamiento de efluentes.

"Las señales del medidor TOC también se transmiten a las áreas de producción de Greencore, y los datos en línea son visibles para el personal de proceso que ahora puede ver el efecto que sus actividades tienen sobre las cargas de efluentes que se descargan a la planta de tratamiento del sitio. Greencore también ha vinculado los resultados en línea proporcionados por BioTector a un sistema de alarma para que el personal de producción sepa cuándo han aumentado los niveles de TOC, lo que les permite reaccionar mucho más rápido y así identificar y abordar cualquier problema a medida que surjan ".

Con soluciones personalizadas para satisfacer las necesidades del cliente, BioTector es fácil de usar y puede reducir los costos operativos, evitar el tiempo de inactividad y proporcionar una mayor comprensión de los procesos para un verdadero control en tiempo real.

Autor: Dr. Patsy Rigby, HACH LANGE, Reino Unido

HACH

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