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Eficiencia del tratamiento primario aplicado al agua de bombeo de la Industria de harina y aceite de pescado

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EXPOSICIONANALISIS DEL TRATAMIENTO PRIMARIO DE AGUA DE BOMBEO EN PLANTA DE HARINA Y ACEITE DE PESCADOAutor : Mg Víctor Terry CalderónDocente UNFVFacultad de Oceanografia,Pesqueria y Ciencias alimentariasFacultad de Ingenieria Geografia, Ingenieria Ambiental y ecoturismo. : 

EXPOSICIONANALISIS DEL TRATAMIENTO PRIMARIO DE AGUA DE BOMBEO EN PLANTA DE HARINA Y ACEITE DE PESCADOAutor : Mg Víctor Terry CalderónDocente UNFVFacultad de Oceanografia,Pesqueria y Ciencias alimentariasFacultad de Ingenieria Geografia, Ingenieria Ambiental y ecoturismo. 1

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Introducción : 

Introducción EXISTEN DOS INSTRUMENTOS QUE FACILITAN LA GESTIÓN AMBIENTAL EN LA FASE TECNICA, ESTADISTICA Y LA APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA Y LA EVALUACION ECONOMICA 3

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El sistema a analizar comprende el tratamiento primario del agua de bombeo La estadística nos permite evaluar si el sistema produce cambios significativos La aplicación del principio de conservación de la materia, determinara los rendimientos y la eficiencia del sistema La evaluación económica permite determinar el costo beneficio del tratamiento implementado 4

I. EL PROBLEMA : 

I. EL PROBLEMA 5

El ambiente y la industria : 

El ambiente y la industria Fabrica Consumidores Residuos Reciclados Materias primas Bienes Residuos 1.Efluentes 2.Emanaciones 3. Sólidos CONTAMINACION AMBIENTE 6

INFRAESTRUCTURA SOCIO ECONOMICA : 

INFRAESTRUCTURA SOCIO ECONOMICA PROCESO PRODUCTIVO Anchoveta Flota Gases emanaciones Efluentes Residuo sólido Ruido BIEN Insumos Mano de obra Energía Bienes de capital Contaminantes Harina de pescado Aceite crudo AMBIENTE (CONTAMINACION) MERCADO INFRAESTRUCTURA INDUSTRIAL 7

Los Efluentes de la Planta : 

Los Efluentes de la Planta EFLUENTES A .INDUSTRIALES B. DOMESTICOS a.1.Agua de bombeo a.2.Sanguaza a.3.Agua de cola a.4.Lavado de equipos b.1.Servicios higiénicos b.2.Comedor 8

Los Efluentes : 

Los Efluentes a.2.Sanguaza a.3.Agua de cola A la fecha Se integran al proceso de Elaboración de harina 9

Efluentes : 

Efluentes Agua de lavado de equipos Servicios higiénicos Comedores otros Emisor submarino Cuerpo receptor El mar 10

LA CAPTURA se iniciaba el problema : 

LA CAPTURA se iniciaba el problema 11

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La captura 12

La faena de pesca : 

La faena de pesca Estación de bombeo A PLANTA 13

Envió del pescado a planta : 

A planta Pesada y almacén Agua de Bombeo (AB) Envió del pescado a planta Descarga Vertido al cuerpo receptor 14

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Recepción de pescado : 

Recepción de pescado 17

Descarga a poza : 

Descarga a poza 18

El agua de bombeo : 

El agua de bombeo Sólidos en suspensión Sólidos solubles Grasa PROTEÍNAS % GRASA % SALES MINERALES % SOLIDOS TOTALES % SOLIDOS % DBO5 mg/l PARTICULAS EN SUSPENSIÓN mg/l TEMPERATURA pH 19

TRATAMIENTO DELAGUA DE BOMBEO : 

TRATAMIENTO DELAGUA DE BOMBEO 20

¿Por qué tratar el agua de bombeo? : 

¿Por qué tratar el agua de bombeo? 21

Generación Contaminación marina : 

Generación Contaminación marina Introducción por parte del hombre de sustancias o energía en el medio marino Provocando efectos perjudiciales Como con: Daños a los recursos marinos y vida Peligro a la salud humana Deterioro de la calidad de agua Menoscabo de lugares de esparcimiento 22

Genera Impacto : 

Genera Impacto Disminución del O2 disuelto Proceso de eutrofización por sobre fertilización del agua mar Afección a las especies por concentración de fracciones inertes Producción de olores desagradables Concentración de metales pesados Microorganismos patógenos. 23

Manejo ambiental : 

Manejo ambiental Mitigacion de lasa zonas afectadas por las empresas pesqueras Aprobacion de normas ambientales LPM 24

Recuperación de Sólidos en suspensión y grasa : 

Recuperación de Sólidos en suspensión y grasa Requiere Tratamiento Para recuperarlos Se recuperan por Tratamiento primario Sólidos en suspensión Sólidos solubles Grasa C O N T I E N E Agua de bombeo 25

Tratamiento primario del agua de bombeo : 

Tratamiento primario del agua de bombeo Tamizado Flotación Emisor Espuma(E) Particulas (P) 26

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La flotación: esquema : 

La flotación: esquema Compresor Panel De flujo Tanque de aire saturado Agua de bombeo ESPUMA Bomba de recicle Efluente Agua de bombeo tratada a emisor Efluente presurizado Celda de flotación 33

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Tratamiento de la espuma : 

Tratamiento de la espuma Tratamiento térmico (Coagulador) Separación de fases (tricanter) ESPUMA ACEITE CRUDO AGUA DE COLA CAKE 40

Coagulador térmico para el tratamiento de la espuma : 

Coagulador térmico para el tratamiento de la espuma Espuma Intercambiador De calor Espuma tratada termicamente 41

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Tratamiento de la espuma : 

Tratamiento de la espuma CAKE ESPUMA ACEITE CRUDO AGUA DE COLA A SECADO A PLANTA DE AGUA DE COLA A ALMACEN 43

El problema general : 

El problema general Analizar el sistema actual de tratamiento de agua bombeo, mediante un modelo que integre la función estadística, el principio de conservación de la materia y la evaluación económica. 44

Problemas específicos : 

Problemas específicos Determinar si el tratamiento aplicado es significativo. Plantear el respectivo algoritmo si el tratamiento es significativo. Calcular la eficiencia del sistema implementado 45

METOLOGIA(investigación empírica) : 

METOLOGIA(investigación empírica) 46

EL ALGORITMO DEL SISTEMA : 

EL ALGORITMO DEL SISTEMA Inicio Cálculo de número La muestra Composición química de Los efluentes Cálculo del valor medio Comparación De medias Prueba De hipótesis FIN Comparación de las medias Prueba t-studens Plantear las ecuaciones Lineales n x n Para calcular los flujos del Sistema Recuperación A 47

EL ALGORITMO DEL SISTEMA : 

EL ALGORITMO DEL SISTEMA A Cálculo de la cantidad de Harina y aceite adicional Determinación de rendimientos Y Eficiencia del sistema FIN 48

TAMAÑO DE LA MUESTRA : 

TAMAÑO DE LA MUESTRA Donde N = tamaño de la muestra p = casos favorables del proceso (%) q = casos desfavorables (%) e = error permisible (%) N = 19 ensayos (mínimo) 49

La unidad experimental (modelo físico) puntos de muestreo : 

La unidad experimental (modelo físico) puntos de muestreo 50

Toma de muestras (Análisis Químico) : 

Toma de muestras (Análisis Químico) ENTRADA OPERACIONES SALIDA Agua de bombeo (AB) Partículas Recuperadas (P) Agua de bombeo A flotación (AB1) %Hi: (% agua) Agua de bombeo A emisor (AB2) Espuma (E) Filtración Flotación %H %H2 %ST %ST1 %ST3 %ST2 %ST4 %H3 %H1 %H4 Emisor %STi: (%Sólidos totales) Cuerpo receptor (EL MAR) %S %S1 %S2 %S3 %S4 %G %G4 %G3 %G1 %G2 %Gi (% Grasa) %Si (Grasa) 51

Prueba de significación y hipótesis para diferencias medias : 

Prueba de significación y hipótesis para diferencias medias Se determinó estadísticamente, si existían diferencias significativas, entre la composición del agua de bombeo que ingresaba al sistema de mitigación y el agua de bombeo tratada en el tamiz rotatorio y la celda de flotación , enviada al emisor submarino. Ni : número de muestras media de las muestras : desviación típica : el estadístico (t estudent) : Grados de libertad t GL 52

Modelo Matemático : 

Modelo Matemático Basándonos en el principio de conservación de la materia se plantearon las ecuaciones lineales del sistema, considerando los valores proporcionados vía experimental Entradas = Salidas Se ha considerado como base de cálculo: : 100 TM de agua de bombeo 53

Ecuaciones para: : 

Ecuaciones para: Calculo del agua de bombeo tratada en el trommel Partículas saliendo del trommel Tratamiento por flotación Determinación del agua de bombeo que se envía al emisor submarino Determinación de la cantidad de espuma 54

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AB P E AB1 AB2 AB = 100 TN Modelo matemático para el cálculo de los flujos: Partículas saliendo del trommel (P) Espuma saliendo de la celda de flotación (E) Agua de bombeo tratada y vertida al emisor (AB2) 55

Conociendo los valores de las partículas y la espuma recuperadas podemos calcular: : 

Conociendo los valores de las partículas y la espuma recuperadas podemos calcular: La cantidad de harina adicional La cantidad de aceite crudo adicional 56

Harina y aceite recuperado : 

Harina y aceite recuperado Vapor(V) %H6: 100 Proceso de elaboración de Harina y aceite de pescado P+E = HP + G + V 57

Planteamiento de las ecuaciones : 

Planteamiento de las ecuaciones P+E = HP + G + V 58

Planteamiento del modelo para la producción de Harina de pescado y aceite crudo : 

Planteamiento del modelo para la producción de Harina de pescado y aceite crudo 59

Composición química de los flujos en el proceso de producción(valores promedio) : 

Composición química de los flujos en el proceso de producción(valores promedio) 60

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Ecuaciones lineales del sistema : 

Ecuaciones lineales del sistema La matriz 62

RESULTADOS : 

RESULTADOS 63

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SISTEMA DE TRAMIENTO PRIMARIO AGUA DE BOMBEO (AB) AGUA DE BOMBEO A EMISOR (AB2) 64

Comparación de medias entre el agua de bombeo (AB) y el que se envia al emisor (AB2), para el contenido de grasa : 

Comparación de medias entre el agua de bombeo (AB) y el que se envia al emisor (AB2), para el contenido de grasa Valor del estadístico: GL: 44 t0.05 = 3,109 p = 1,68 Prueba de hipótesis p< t0,05 Siendo el valor critico para una cola menor que elestadístico, se rechaza la hipótesis nula, llegando ala siguiente conclusión Conclusión: Existen diferencias significativas a un nivel de significación del 0,05 , en el contenido de grasa entre los efluentes: agua de bombeo y el tratado en el sistema de mitigación. 65

Comparación de medias entre el agua de bombeo (AB) y el que se envia al emisor (AB2), para el contenido de sólidos : 

Comparación de medias entre el agua de bombeo (AB) y el que se envia al emisor (AB2), para el contenido de sólidos Valor del estadístico: GL: 44 t0.05 = 4,90 p = 1,68 Prueba de hipótesis p< t0,05 Siendo el valor critico para una cola menor que el estadístico, se rechaza la hipótesis nula, obteniéndose la siguiente conclusión: Conclusión: Existen diferencias significativas a un nivel de significación del 0,05 , en el contenido de sólidos entre los efluentes: agua de bombeo y el tratado en el sistema de mitigación. 66

Valores obtenidos de los flujos del sistema de mitigación : 

Valores obtenidos de los flujos del sistema de mitigación Base de Cálculo : (100 TON) (6,82 TON) (7,18 TON) (85,40 TON) 67

Harina adicional : 

Harina adicional BASE DE CALCULO : 100 TON DE AGUA DE BOMBEO Se obtienen 68

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HARINA Y ACEITE OBTENIDOS SIN TRATAMIENTO DEL AGUA DE BOMBEO 100 TON 22,79 TON 4,21 TON Pescado ACEITE CRUDO HARINA DE PESCADO RENDIMIENTO 69

Rendimiento cuando se incluye la harina y aceite adicional adicional : 

Rendimiento cuando se incluye la harina y aceite adicional adicional 70

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Estación de bombeo Desaguador Filtro Trommel Trasporte Tratamiento térmico Celda de flotación Centrifuga a a d c b b d c partículas aceite cake Agua de cola A EMISOR Aceite crudo HARINA DE PESCADO PESCADO AGUA DE MAR 100 TON 24,57 TON 5,54 TON 71

Cálculo de la eficiencia ( )del sistema : 

Cálculo de la eficiencia ( )del sistema STe Sólidos totales en el agua de bombeo STs Sólidos totales en el agua de bombeo después del tratamiento Ge Grasa en el agua de bombeo Gs Grasa en el agua de bombeo despues del tratamiento 72

EL EMISOR SUBMARINOCALCULO PRIMARIO : 

EL EMISOR SUBMARINOCALCULO PRIMARIO 73

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Base preliminar de calculode dispersión : 

Base preliminar de calculode dispersión μ A Q=A.μ Qm (DBO)1 : (Sólidos Totales)1 : (Grasa)1 : (DBO)2 : (Sólidos Totales)2 : (Grasa)2 : μ : velocidad de corriente marina (m3/s) Área : m2 Qm : Caudal de agua de bombeo Q : Caudal de la corriente marina D : Dilución (numero de veces) 75

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VI. CONCLUSIONES : 

VI. CONCLUSIONES 77

Conclusion : 

Conclusion Utilizando la comparación de las medias se comprueban que en las hipótesis planteadas (I, II) existen diferencias significativas entre el agua de bombeo que ingresa al tratamiento primario (AB) y el agua de bombeo que sale hacia el emisor submarino (AB2) 78

Conclusión : 

Conclusión La aplicación del algoritmo determina: El cálculo de los flujos másicos en cada operación del tramiento del agua de bombeo, basada en su composición química. Calcular la cantidad de harina y aceite adicional que se recupera del agua de bombeo Determinar los rendimientos Determinar la eficiencia del sistema Proyectar la evaluación tecno-económica del sistema 79

ANEXOS : 

ANEXOS 80

Anexo 1:Programa para el tratamiento del agua de bombeo : 

Anexo 1:Programa para el tratamiento del agua de bombeo 81

ANEXO 2:programa para cálculo de flujos en harina de pescado : 

ANEXO 2:programa para cálculo de flujos en harina de pescado 82

Anexo 2, continua : 

Anexo 2, continua 83

Anexo 3: programa para determinar la cantidad de harina y aceite recuperado : 

Anexo 3: programa para determinar la cantidad de harina y aceite recuperado 84

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evitemos esto Muchas gracias 85

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