En la industria alimentaria, hay muchas aplicaciones en las que se utilizan o producen aceites que acaban en las corrientes de aguas residuales. Algunas empresas extraen el aceite de las semillas y los frutos secos. Otras utilizan aceites como ingredientes o para freír alimentos. En las aplicaciones en las que se cocina carne, la grasa se desprende y se acumula en trampas de grasas, e incluso el lavado rutinario de las superficies de los equipos de procesamiento puede crear una mezcla de agua aceitosa.
Independientemente de su origen, la remoción de la grasa y el aceite acumulados en las aguas residuales constituye un reto importante. Los productores de alimentos deben implantar soluciones eficaces y rentables para separar y remover los aceites de las aguas residuales in situ o verterlos a las cloacas de acuerdo con la normativa federal, estatal o municipal. Si las empresas no hacen esto se enfrentarán a un aumento de los costos de tratamiento y vertido de las aguas residuales, así como a tener que hacer mantenimiento continuo.
Además, los productores de alimentos pueden estar perdiendo una gran fuente de ingresos potencial: cuando el aceite se retira de las aguas residuales de manera eficaz puede venderse a las empresas que lo refinan o lo reutilizan, lo cual genera una ganancia significativa.
Afortunadamente, existen soluciones que eliminan el aceite del agua de forma eficaz y eficiente. Cuando están completamente integrados, los separadores de agua y aceite pueden ahorrarles energía y gastos significativos a los productores de alimentos.
Remoción del aceite superficial flotante
Cuando la grasa y el aceite se separan del agua de manera eficaz al formar dos capas distintas en un tanque, sumidero, fosa, etcétera, pueden removerse en ese mismo lugar. Sin embargo, muchos métodos de separación del aceite son ineficaces y tienen limitaciones.
Estos incluyen:
Métodos de flotación
A través del desplazamiento, los operadores elevan el nivel del agua para que el aceite superficial flotante rebose por un vertedero hacia un canal que conduce a un tanque de recolección adyacente. Sin embargo, esta técnica puede ser ineficaz ya que no recupera todo el aceite del tanque, lleva bastante tiempo, y puede requerir mantenimiento. Además, el aceite filtrado contendrá una gran cantidad de agua, lo que afecta su valor de reventa o aumenta los costos de remoción.
También se puede utilizar un vertedero flotante para aspirar el aceite de la superficie del agua. Aunque esto puede remover cantidades grandes de aceite, es un método que lleva mucho tiempo y requiere una atención manual constante. Además, no extrae el aceite del agua de manera eficaz; y al igual que con el método de flotación, el aceite contiene una gran cantidad de agua, lo que reduce el valor del aceite residual que podría venderse y aumenta los costos de eliminación.
Camiones de vacío
El aceite flotante también puede ser removido mediante la contratación de servicios de remoción por succión. En este caso, los técnicos bombean el aceite y lo remueven de las instalaciones del cliente. Estos servicios suelen tener una tarifa elevada y recurrente, ya que requieren visitas frecuentes. Además, como los servicios de camiones de vacío suelen cobrar por volumen y succionan agua al mismo tiempo que aceite residual, los clientes acaban pagando por el agua que es extraída con el aceite.
Optimización de la remoción de aceite mediante los separadores de aceite
Una alternativa más eficaz y rentable son los separadores de aceite que usan un tubo colector flotante que remueve el aceite y la grasa mientras esta sube a la superficie del agua.
El aceite y la grasa se adhieren al exterior de este tubo colector mientras se desplaza por la superficie. Una serie de rascadores en el separador de aceite remueve el aceite y luego lo drena por gravedad en un recipiente de recolección. Este sistema no es sensible a las fluctuaciones de nivel o a los sólidos flotantes, remueve muy poca agua y funciona de forma continua y autónoma, por lo que requiere muy poco mantenimiento.
Un ejemplo del uso exitoso de un separador de aceite incluye a Brakebush Brothers, una empresa familiar fabricante de productos precocinados y congelados de pollo. Este fabricante de alimentos congelados actualizó parte de su sistema de tratamiento de aguas residuales para adaptarlo al aumento en su producción. En el proceso, instalaron un separador de aceite con tubo colector flotante para recuperar el aceite de cocina usado de las aguas residuales.
El problema era que las grandes manchas de aceite estaban “causando caos” en el sistema de tratamiento de aguas residuales de la planta. Para solucionarlo, Brakebush Brothers adquirió dos sistemas de separación de aceite Modelo 6v Brill™ de Oil Skimmers, Inc. (Cleveland, Ohio) para remover el aceite de las aguas residuales antes de que entraran en una de las dos estaciones de bombeo del lugar. Esta es una empresa líder en el negocio de la separación de aceite desde hace más de 50 años.
El sistema de recuperación de aceite le permitió a Brakebush Brothers prescindir de un tratamiento químico adicional y reducir el volumen de residuos sólidos removidos mediante el sistema de flotación por aire disuelto (DAF). Cada separador remueve 1.392 libras de aceite diariamente que se recicla para una empresa que fabrica biodiésel a partir de aceite de cocina usado, lo cual genera una ganancia considerable.
Otro ejemplo del éxito de los separadores de aceite es el de la producción de tamales en una planta de elaboración de productos alimenticios en el sur de los Estados Unidos. Durante la producción, se cocina la carne del relleno, lo cual hace que separe la grasa. Entre lote y lote, la grasa se drena y el equipo de cocina se limpia. Dicha grasa fluye con las aguas residuales hasta llegar a una gran trampa de grasa.
Sin una solución continua para la remoción de aceite, la trampa de grasa se sobrecargaba frecuentemente con los residuos y las aguas residuales aceitosas se enviaban a la planta de tratamiento de la ciudad. Además de aumentar las tarifas para tratar el agua contaminada, la ciudad exigía que se hicieran pruebas periódicas de las aguas residuales con un costo aproximado de USD 1.000 por visita.
Luego la planta contrató a una empresa de eliminación de grasas para limpiar de su tanque separador de aceite y agua de 2.500 galones, lo cual suponía un costo mayor a USD 8.000 anuales. Esto no eliminó la necesidad de realizar un mantenimiento diario de sus trampas de grasa ni eliminó los gastos de tratamiento y de las pruebas exigidas por la ciudad.
En busca de una mejor alternativa, la planta recurrió a un Sistema desnatador cerrado (ESS™) hecho a la medida de Oil Skimmers, Inc. Dado que la trampa de grasa subterránea tenía una escotilla (el único punto de acceso del tanque), se tuvo que diseñar una placa adaptadora especial para que el sistema de separación pudiera montarse de forma segura sobre la abertura. El sistema cubre por completo el desnatador de aceite Modelo 6V, lo que controla el proceso de eliminación de aceite y lo mantiene libre de problemas.
Ahora, cuando la grasa sube a la superficie en la trampa de grasa, el tubo colector flotante la recupera inmediatamente y luego pasa a un recipiente de recolección. La nueva solución para la remoción de grasa desnata continuamente la superficie del agua y elimina cualquier posibilidad de liberar agua contaminada y aceitosa.
Con el nuevo ESS en funcionamiento, la calidad del agua de la planta mejoró tanto que la ciudad levantó el requisito de análisis del agua, eliminando las cuotas mensuales.
Hoy en día, el sistema transporta semanalmente 275 galones de grasa recuperada a un contenedor que la empresa vende para obtener una ganancia en vez de pagar por su remoción. En el primer año de su funcionamiento, el sistema le ahorró aproximadamente USD 20.000 a la compañía, sin incluir los ingresos adicionales por la venta de la grasa recuperada.
Remoción eficaz de las grasas y aceites emulsionados
En las instalaciones en las que no hay tanques o sumideros en donde se recojan las aguas residuales y el aceite no flote libremente en la superficie, un separador de agua y aceite con un desnatador integrado podría ser la solución más práctica. Este tipo de equipo está diseñado para proporcionar las condiciones necesarias para permitir la separación eficaz del aceite y el agua.
Varios factores relacionados a la aplicación del cliente determinan el diseño final de un sistema eficiente. Uno de los principales problemas a los que se enfrenta la industria es que gran parte de los equipos que se venden hoy en día no tienen en cuenta todos los factores; el caudal; la gravedad específica de la grasa y el aceite que se deben remover; la temperatura; el porcentaje de aceite sólido en el flujo total; y la remoción activa continua de aceite. Por ejemplo, cuando hay un porcentaje alto de aceite en el flujo total, los separadores tradicionales de aceite y agua pueden requerir un mantenimiento excesivo y/o dejar de funcionar.
Para tratar las aplicaciones con altas concentraciones de aceite que se dan a menudo en la industria alimentaria, Oil Skimmers, Inc, inventó un separador de aceite y agua único que cuenta con el sistema Triple Action Knock Out (TAKO). Este sistema reduce rápidamente los niveles iniciales de aceite excesivo, mientras que separa el aceite de manera eficaz y lo remueve activamente en un único sistema completo.
En la primera etapa de remoción, el porcentaje de aceite residual en el agua se reduce rápidamente para asegurar el rendimiento eficaz de todo el sistema. El agua pasa a la siguiente cámara, donde las gotas de aceite restantes se separan mediante un proceso de coalescencia. Cuando las gotas de aceite se fusionan, crecen y flotan a la superficie, donde el separador de aceite tipo tubo remueve el aceite de forma activa y continua. La función de remoción activa de aceite evita la acumulación de aceite residual que ocasionaría una serie de problemas de rendimiento en otros separadores.
Este separador de agua y aceite de Oil Skimmers, Inc, fue instalado en uno de los mayores productores de tortillas para tacos y nachos de los Estados Unidos. La empresa se enfrentaba a un reto de remoción de aceite con proporciones de aceite y agua de hasta el 90% en su proceso de producción, por lo que los equipos tradicionales no eran suficiente.
Este sistema mejoró significativamente sus operaciones y la productividad del fabricante de tortillas. El tanque funciona de forma continua con poca o ninguna supervisión o mantenimiento, y gracias a ello, los empleados pueden dedicar su tiempo y trabajo a tareas y funciones del proceso de producción de alimentos que sean de mayor rentabilidad.
La buena noticia para los productores de alimentos es que existen muy buenas soluciones en el mercado que remueven eficazmente el aceite del agua en una gama amplia de aplicaciones posibles. Esto no solo facilita el cumplimiento económico de las normas reglamentarias, sino que también mejora el funcionamiento general, minimiza la necesidad de mantenimiento, y evita que los filtros y el equipo de tratamiento de aguas residuales se ensucien. Además, los productores pueden ahorrar mucho dinero en el tratamiento y el vertido del agua, en productos químicos innecesarios, y en costos de mano de obra, mientras obtienen una buena ganancia al reciclar el aceite residual.
