Evaluación de la operación de osmosis inversa para obtener fracciones aprovechables (permeado y retenido), a partir de suero lácteo

Abstract

Se evaluó la operación de ósmosis inversa (OI) con el objetivo de obtener un permeado que cumpla con los límites de vertido establecidos por el Reglamento 33601-MINAE-S y un retenido aprovechable. El suero caracterizado presenta valores promedio de 40,25 g/L para la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y 83,90 g/L para la Demanda Química de Oxígeno (DQO), siendo los límites de vertido en alcantarillados, 0,30 g/L y 0,75 g/L respectivamente. Se establecieron las operaciones previas de descremado a 40 oC y una microfiltración (MFT) con una membrana InsideCéram-TAMI, 0,2 μm de tamaño de poro, 30oC de temperatura de proceso y 4 bar de presión transmembranaria. La OI se realizó en un equipo piloto de filtración tangencial por membrana plana, utilizando 3 temperaturas (30oC, 35 oC y 40 oC) y 2 presiones (25 bar y 30 bar) y como variables respuesta el DBO, DQO y el flujo de permeado, manteniendo constante la velocidad tangencial y el factor de reducción volumétrica (FRV). Una vez evaluadas las condiciones de OI, no se encontraron diferencias significativas (p>0,05) entre tratamientos, sin embargo, existe una correlación entre la turbidez y el flujo de permeado (-0,726), ya que, al disminuir la turbidez, aumenta el flujo. Se eligen 25 bar y 30oC como condiciones de operación al implicar un menor gasto energético y se utilizan dichas condiciones para realizar el ensayo de larga duración con el objetivo de evaluar la operación de OI al aumentar el tiempo de proceso, así como la caracterización fisicoquímica del retenido y permeado obtenido. Se trabajó con un suero descremado y microfiltrado con una turbidez de 26,8± 0,8 NTU, obteniendo resultados favorables en cuanto a la caracterización del permeado (valores debajo de los límites para el vertido en un cuerpo receptor, DBO: 46,6 ± 3,3. DQO: 116 ± 18 y el flujo de permeado (28,00 L/hm2), por lo que la operación se considera eficiente. A la vez se obtiene un retenido con altos porcentajes de recuperación de carbohidratos (84,6%) y proteína (95,6%). Con los resultados obtenidos se considera que la operación de OI, combinada con el descremado y MF como operaciones previas, podría permitir generar, a partir del suero lácteo, un permeado apto para ser descartado y un retenido alto en proteína, minerales y lactosa que podría ser aprovechado como un subproducto.