La regeneración de aguas residuales desempeña un papel crucial en la gestión moderna del agua. Engloba tecnologías y procesos que tienen como objetivo tratar las aguas residuales para que puedan reutilizarse o devolverse al ciclo. Esta práctica sostenible reduce el consumo de agua, minimiza el volumen de aguas residuales y contribuye a la conservación de los recursos y el medio ambiente.
Índice
Antecedentes técnicos de la recuperación de aguas residuales
Definición y objetivos
La regeneración de aguas residuales es el proceso de reciclar corrientes de aguas residuales para hacerlas utilizables en otras aplicaciones. Se utiliza sobre todo en industrias que consumen mucha agua para ahorrar agua dulce y reducir los costes de explotación.
Objetivos de la recuperación de aguas residuales:
- Conservación de recursos: Reducción del consumo de agua dulce.
- Reducción de los costes de eliminación: Minimización del volumen vertido en las depuradoras públicas.
- Sostenibilidad: Cumplimiento de estrictas normas medioambientales y mejora del equilibrio ecológico.
Origen de las aguas residuales para la recuperación
Las aguas residuales susceptibles de recuperación proceden de distintas fuentes que requieren un tratamiento específico:
- Aguas residuales industriales:
- Aguas de proceso procedentes del tratamiento de metales, la producción alimentaria o la industria química.
- Aguas residuales de los circuitos de refrigeración.
- Condensados de vapor:
- Formación durante procesos de evaporación, por ejemplo en cervecerías o en la industria alimentaria.
- Limpieza de aguas residuales:
- De sistemas de limpieza in situ (CIP) que contienen tensioactivos, ácidos y álcalis.
Tecnologías y procesos de recuperación de aguas residuales
1. pretratamiento físico
Antes del proceso de recuperación propiamente dicho, las aguas residuales se liberan de impurezas gruesas y sólidos en suspensión:
- Rastrillos y tamices: eliminan partículas gruesas como fibras y sólidos.
- Sistemas de filtración: eliminación de sustancias no disueltas.
- Separador de aceite: Eliminación de aceites y grasas libres.
Foto: Nuestros filtros multicapa ALMA FIL con intercambiador de iones ALMA ION aguas abajo.
2. procesos químicos y físicos
Estos procesos son cruciales para eliminar las sustancias disueltas y las impurezas coloidales:
Precipitación y floculación: Mediante la adición de precipitantes como el sulfato de aluminio o el cloruro férrico, las sustancias disueltas se convierten en partículas insolubles, que se eliminan por sedimentación o flotación.
Neutralización: El ajuste del pH es esencial para crear unas condiciones óptimas para los procesos químicos y biológicos. Esto es especialmente importante cuando se tratan aguas residuales ácidas o alcalinas.
Filtración por carbón activado: El carbón activo elimina los compuestos orgánicos responsables del color, el olor o el sabor. También adsorbe eficazmente los productos químicos residuales del pretratamiento.
Foto: Nuestro sistema CP con neutralización y filtración de carbón activado para el pretratamiento de aguas residuales que contienen metales pesados antes de la ósmosis inversa.
3. tratamiento biológico
Los procesos biológicos son especialmente adecuados para reducir cargas orgánicas como la DQO y el COT. Son una forma rentable de maximizar el rendimiento de la degradación de los compuestos orgánicos:
Proceso de fangos activados: Los microorganismos descomponen las sustancias orgánicas en reactores aeróbicos. Este proceso es especialmente eficaz para valores de DQO medios y altos.
Tratamiento anaeróbico: Sin oxígeno, los microorganismos descomponen las sustancias orgánicas y producen biogás, que puede utilizarse como fuente de energía. Este método es especialmente adecuado para aguas residuales con una elevada carga orgánica.
Biofiltración (por ejemplo, ALMA BioFIL): Los sistemas compactos de filtración activados biológicamente ofrecen una opción eficaz para el pretratamiento de aguas residuales con una baja carga orgánica residual.
Foto: Nuestra biofiltración para el pretratamiento de aguas residuales contaminadas orgánicamente antes de un sistema de ósmosis inversa.
4. tecnologías basadas en membranas
Los procesos de membrana son tecnologías clave en el reciclado del agua, ya que ofrecen una gran eficacia de separación y eliminan incluso las impurezas más pequeñas:
Ultrafiltración (UF): Elimina partículas, coloides y microorganismos. Este proceso suele utilizarse como pretratamiento de la ósmosis inversa.
Ósmosis inversa (OI): Elimina hasta el 99 % de las sales disueltas, las sustancias orgánicas y los metales pesados. Se utiliza con frecuencia en la recirculación del agua de proceso.
Nanofiltración (NF): Proporciona la eliminación selectiva de iones específicos y moléculas orgánicas. La NF se utiliza a menudo para reducir la dureza del agua.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para reciclar el agua en la empresa
Ámbitos de aplicación de la recuperación de aguas residuales
1. reutilización en la industria
- Agua de refrigeración: Tratamiento para su reutilización en circuitos de refrigeración. Exigencias: baja conductividad, baja dureza.
- Agua de proceso: recuperación de agua con requisitos específicos, por ejemplo, para la industria metalúrgica o alimentaria.
- Agua de caldera: producción de agua desmineralizada para generadores de vapor.
2. información sobre los procesos de producción
- Condensados de vapor: Tratamiento por biofiltración y ósmosis inversa para devolver el agua a los procesos de producción.
- Agua de limpieza: Reutilización tras tratamiento químico y biológico.
3. cumplimiento de los requisitos legales
- Reducción de la cantidad de aguas residuales vertidas al alcantarillado público.
- Cumplimiento de los estrictos límites de vertido de conformidad con la Directiva Marco del Agua (DMA).
Ventajas de la recuperación de aguas residuales
Ventajas ecológicas:
- Reducción del consumo de agua dulce.
- Minimizar el vertido de aguas residuales al medio ambiente.
- Protección de los recursos hídricos naturales.
Ventajas económicas:
- Ahorro en costes de agua dulce.
- Reducción de los costes de eliminación gracias al menor volumen de aguas residuales.
- Posibilidad de reducir los costes energéticos (por ejemplo, mediante la producción de biogás en combinación con la recuperación).
Optimización de procesos:
- Estabilización de los procesos de producción mediante una calidad constante del agua.
- Protección de los componentes del sistema, como membranas o intercambiadores de calor, contra el desgaste y el ensuciamiento.
Retos y límites
- Composición heterogénea de las aguas residuales:
- Las aguas residuales de los distintos procesos varían mucho en su composición, lo que exige soluciones a medida.
- Alto requerimiento energético:
- Especialmente para procesos de membrana y procesos de oxidación avanzados.
- Ataque concentrado:
- Los procesos de membrana, como la ósmosis inversa, producen aguas residuales muy concentradas que deben tratarse por separado.
Conclusión
La recuperación de aguas residuales es una tecnología clave en la gestión moderna del agua que combina beneficios ecológicos y económicos. Mediante el uso de tecnologías innovadoras como la biofiltración, los procesos de membrana y el tratamiento químico-físico, las industrias pueden utilizar sus recursos hídricos de forma eficiente y, al mismo tiempo, cumplir los requisitos medioambientales. La recuperación del agua de las aguas residuales industriales no sólo ayuda a conservar los recursos, sino que también promueve procesos de producción sostenibles que cumplen los requisitos de una industria concienciada con el medio ambiente.
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