Tratamiento de efluentes acuosos provenientes de la industria de biodiesel, utilizando tecnología de membranas

Abstract

Los efluentes acuosos provenientes de la producción de biodiesel son generados principalmente a partir del proceso de lavado, etapa en la cual se eliminan contaminantes para asegurar que el biodiesel cumpla con las normas internacionales. Estos efluentes contienen impurezas de la mezcla de esteres metílicos, aceite residual, mono y diglicéridos, sales solubles, catalizador, jabones, glicerol y alcohol, por lo que contienen una elevada carga contaminante. El objetivo del presente trabajo es el desarrollo de la tecnología de membranas para el tratamiento de efluentes acuosos provenientes de la industria de biodiesel. Se sintetizó una membrana de ultrafiltración (UF) (17% de polifluoruro de vinilideno -PVDF-, 8,5% polivinilpirrolidona -PVP- k30) por el método de inversión de fase. Las experiencias se realizaron con una celda de flujo cruzado. Las condiciones operacionales fueron: T= 20°C, Δp=0,4-1 bar y v=0,5-1 m/s. Se utilizó como alimentación tanto una muestra sintética preparada en el laboratorio como una muestra real de efluente proveniente de una industria de biodiesel. Se observó que a un caudal de alimentación constante, el flujo permeado disminuye al aumentar la presión. Dicho comportamiento es atribuido al ensuciamiento de la membrana (región controlada por la transferencia de masa). Mientras que al aumentar la velocidad de permeación a presión constante, el flujo permeado aumenta gradualmente, ya que al aumentar la velocidad se logra limpiar la superficie de la membrana obteniendo un menor ensuciamiento. A partir de la caracterización de la alimentación y el permeado, se encontró que la membrana estudiada retiene entre el 89-100% de aceites y grasas, y entre 20-40% de la demanda química de oxígeno (DQO) presentes en el efluente, pH y sólidos solubles totales (TSS) permanecieron invariables.

The wastewaters from biodiesel production are generated mainly in the washing process, in this step the con-taminants of biodiesel are eliminated in order to the obtained biodiesel meets with the internationals regulations. These wastes contain impurities such as methyl ester, residual oil, mono and diglycerides, soluble salts, catalyst, soap, glycerol and alcohol. The aim of this study is the application of membrane technology for the treatment of aqueous wastes from biodiesel industry. By means of the phase inversion method was synthesized a membrane of UF using a 17wt% of polyvinylidene polyfluoride (PVDF) and 8,5wt % polyvinylpyrrolidone (PVP) casting solution. The filtration essays were performed in a cross flow cell. The operational conditions were: T= 20°C, Δp=0.4-1 bar y v=0.5-1 m/s. A synthetic sample prepared in the laboratory and a real effluent sample from biodiesel industry was employed as membrane feed. At constant feed stream speed, the permeate flux decreases with increase of pressure (mass transfer con-trolled region). While an increasing in the permeation speed at constant pressure the permeate flux gradually increases. With increasing speed, membrane surface cleaning increases due to solutes are swept tangentially away. It was concluded that the studied membrane retains between 83-100% of oils and fats, and between 20-40% of DQO, whereas pH and TSS remain constant.