La reutilización del agua, también conocida como reciclado del agua, es un componente central de la gestión sostenible del agua e indispensable para el tratamiento industrial del agua y las aguas residuales. En tiempos de creciente escasez de agua y de normativas medioambientales más estrictas, la reutilización de las aguas residuales depuradas es cada vez más importante. Permite conservar los recursos hídricos naturales, reducir los costes de explotación y minimizar el impacto ambiental al disminuir el volumen de aguas residuales.
Índice
Definición e importancia de la reutilización del agua
Por reutilización del agua se entiende el tratamiento de las aguas residuales o de proceso para que puedan volver a utilizarse con un fin determinado. La calidad del agua reutilizada se adapta a los requisitos de la aplicación respectiva, por ejemplo agua de refrigeración, agua de proceso o agua de riego.
Ventajas de la reutilización del agua:
Conservación de los recursos:
- Reducir la extracción de agua dulce de fuentes naturales como ríos o aguas subterráneas.
Ahorro de costes:
- Menores costes de extracción y eliminación de agua gracias a los circuitos cerrados.
Sostenibilidad:
- Reducción del vertido de aguas residuales a las redes públicas de alcantarillado o a las masas de agua, reduciendo así la contaminación ambiental.
Cumplimiento de los requisitos legales:
- Apoyo en el cumplimiento de estrictas normativas medioambientales y restricciones de extracción de agua.
Principios tecnológicos de la reutilización del agua
La reutilización del agua exige una selección y combinación precisas de los procesos de tratamiento para adaptar la calidad del agua reciclada a los requisitos específicos de cada aplicación. Estos procesos pueden dividirse en categorías físicas, químicas y biológicas, que a menudo se combinan para garantizar un tratamiento óptimo.
1. procesos físicos
Filtración
La filtración es un método físico básico que elimina sólidos en suspensión, partículas y otras impurezas del agua. Suele utilizarse como pretratamiento para reducir la carga de los procesos posteriores y aumentar su eficacia.
- Filtro multimedia o multicapa:
- Estos filtros constan de varias capas de distintos materiales, como arena de cuarzo, antracita o carbón activado. Cada capa tiene propiedades específicas para eliminar partículas de distintos tamaños y densidades.
- Aplicación: Eliminación de sólidos en suspensión, partículas e impurezas gruesas, por ejemplo durante el pretratamiento antes de los procesos de membrana.
- Ventajas: Robusta, de bajo mantenimiento y adecuada para grandes caudales.
Sistemas de intercambio iónico
Los sistemas de intercambio iónico son potentes sistemas fisicoquímicos que eliminan los iones disueltos mediante reacciones de intercambio específicas. Ofrecen un control preciso de la composición del agua y suelen utilizarse en combinación con otros procesos físicos.
Funcionalidad:
- Las resinas de intercambio iónico fijan cationes (calcio, magnesio, etc.) o aniones (cloruro, sulfato, etc.) específicos y los sustituyen por iones de hidrógeno o hidróxido.
- Una vez saturadas las resinas, el sistema se regenera añadiendo productos químicos como sosa cáustica (NaOH) o ácido clorhídrico (HCl).
Campo de aplicación:
- Ablandamiento: Elimina los formadores de dureza, como el calcio y el magnesio, para evitar los depósitos.
- Desmineralización: Reduce la conductividad para proporcionar agua totalmente desmineralizada para aplicaciones como agua de alimentación de calderas o agua de proceso.
Ventajas:
- Alta eficacia y selectividad para iones específicos.
- Regenerable, lo que reduce los costes de explotación.
- Ideal para el postratamiento del agua en procesos exigentes.
Foto: Nuestros filtros multicapa ALMA FIL con intercambiador de iones ALMA ION aguas abajo.
Proceso de membrana
Los procesos de membrana utilizan membranas semipermeables para eliminar las sustancias disueltas y no disueltas del agua. Ofrecen una gran eficacia y flexibilidad, especialmente en el tratamiento de aguas de proceso y aguas puras.
- Elimina partículas, bacterias, virus e impurezas coloidales a través de membranas con poros de 0,01 a 0,1 micrómetros.
- Campo de aplicación: Pretratamiento para sistemas de ósmosis inversa y tratamiento de aguas de proceso en la industria alimentaria y de bebidas, así como en circuitos de refrigeración.
- Ventajas: Alto índice de retención con bajos costes de funcionamiento y mantenimiento.
- Utiliza altas presiones para forzar el paso del agua a través de una membrana que retiene las sales disueltas, los compuestos orgánicos y los microcontaminantes.
- Campo de aplicación: producción de agua pura o desmineralizada para las industrias electrónica, farmacéutica y energética.
- Ventajas: Elimina hasta el 99% de las sustancias disueltas y proporciona una excelente calidad del agua.
Desinfección UV
La desinfección UV utiliza luz ultravioleta para inactivar microorganismos como bacterias, virus y parásitos.
- Cómo funciona: La luz ultravioleta destruye el ADN de los microorganismos e impide así que se multipliquen.
- Campo de aplicación: desinfección del agua de proceso o como paso final tras procesos biológicos y químicos.
- Ventajas: Sin productos químicos, fácil de instalar y eficaz contra una amplia gama de gérmenes.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para reciclar el agua en la empresa
2. procesos químicos
Precipitación y floculación
Los sistemas de precipitación y floculación se basan en procesos químicos/físicos que convierten las impurezas disueltas o coloidales en partículas sólidas que luego pueden eliminarse.
Tala:
- Adición de productos químicos como sales de hierro o aluminio, que convierten compuestos disueltos como fosfatos o metales pesados en sólidos insolubles.
Floculación:
- Adición de polímeros u otros floculantes para agregar las partículas formadas en flóculos más grandes.
- Ámbito de aplicación: eliminación de metales pesados, fosfatos y sustancias orgánicas en las industrias alimentaria y de transformación de metales.
Proceso de oxidación
Los procesos de oxidación utilizan fuertes agentes oxidantes para descomponer los compuestos orgánicos y los microcontaminantes.
Agentes oxidantes utilizados:
- Ozono: fuerte agente oxidante que descompone eficazmente los compuestos orgánicos.
- Peróxido de hidrógeno: A menudo se utiliza en combinación con luz ultravioleta u ozono para generar radicales hidroxilo.
- Procesos avanzados de oxidación (AOP)Procesos combinados que utilizan radicales hidroxilo para conseguir un alto rendimiento de oxidación.
Ámbito de aplicación: eliminación de microcontaminantes como residuos farmacéuticos, pesticidas o biopelículas.
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. procesos biológicos
Proceso de fangos activados
El proceso de fangos activados es un proceso aeróbico en el que los microorganismos descomponen las sustancias orgánicas de las aguas residuales.
Funcionalidad:
- Los microorganismos oxidan las sustancias orgánicas en un tanque aireado para producir CO₂ y biomasa.
- El tiempo de retención en la cuba de aireación es decisivo para la eficacia del proceso.
Ventajas:
- Reducción eficaz de la DQO (demanda química de oxígeno) y la DBO (demanda bioquímica de oxígeno).
- Ampliamente utilizada y de funcionamiento robusto.
Biofiltración
La biofiltración combina procesos biológicos y físicos mediante la colonización de microorganismos en un material portador.
Funcionalidad:
- El agua fluye a través de materiales filtrantes en los que crecen películas bioactivas. Estos microorganismos descomponen los contaminantes orgánicos y nutrientes como el amonio.
Campo de aplicación: eliminación de la contaminación residual en el tratamiento de aguas residuales o como pretratamiento para sistemas de ósmosis inversa.
Ventajas:
- Diseño compacto.
- Alto rendimiento de extracción con bajos costes de explotación.
Foto: Nuestra biofiltración para el pretratamiento de aguas residuales contaminadas orgánicamente antes de un sistema de ósmosis inversa.
Aplicaciones de la reutilización del agua
La reutilización del agua desempeña un papel fundamental en numerosas industrias y procesos. Contribuye a la conservación de recursos, la reducción de costes y el cumplimiento de los requisitos legales. Los requisitos de calidad del agua reciclada dependen en gran medida de cada ámbito de aplicación y determinan la elección del proceso de tratamiento. A continuación se explican detalladamente los ámbitos de aplicación más importantes:
1. agua de proceso
El agua de proceso se utiliza en los procesos industriales como componente directo o indirecto en los procesos de producción. Los requisitos de calidad del agua dependen del tipo de proceso y de los productos específicos.
Requisitos:
- Baja concentración de sal:
- Los altos niveles de sal pueden alterar las reacciones químicas o causar depósitos indeseables en máquinas y sistemas.
- Gran estabilidad química:
- Las fluctuaciones del valor del pH o de la conductividad del agua pueden perjudicar los procesos de producción.
Procedimientos típicos:
- Ósmosis inversa (OI):
- Eliminación eficaz de sales disueltas y otros iones para garantizar una calidad del agua elevada y constante.
- Intercambio de iones:
- Se utiliza como complemento de la ósmosis inversa para eliminar iones específicos que pueden interferir en procesos muy sensibles.
Aplicaciones:
- Industria química: suministro de agua para síntesis.
- Producción farmacéutica: fabricación de medicamentos y principios activos.
2. agua de refrigeración
El agua de refrigeración es un componente esencial en muchas industrias, especialmente en la generación de energía y la producción química. Se utiliza para controlar la temperatura y proteger los sistemas del sobrecalentamiento.
Requisitos:
- Bajo contenido en sólidos:
- Los sólidos pueden provocar depósitos en los intercambiadores de calor y los sistemas de refrigeración.
- Baja conductividad (inferior a 150 µS/cm):
- Una conductancia baja reduce el riesgo de corrosión y depósitos, que merman la eficacia de los sistemas de refrigeración.
Procedimientos típicos:
- Filtro multicapa:
- Eliminar eficazmente los sólidos en suspensión y las partículas que puedan contaminar los sistemas.
- Intercambio de iones:
- Para ablandar y reducir la conductividad mediante la eliminación de calcio, magnesio y otros iones conductores.
Aplicaciones:
- Centrales eléctricas: Refrigeración de turbinas y generadores.
- Plantas químicas: refrigeración de reactores y procesos.
3. agua de caldera
El agua de caldera se utiliza para generar vapor en procesos industriales y centrales eléctricas. En este caso, los requisitos de calidad del agua son especialmente altos, ya que las impurezas pueden provocar corrosión y depósitos en calderas y tuberías.
Requisitos:
- Dureza extremadamente baja:
- Evita la formación de incrustaciones y depósitos.
- Concentraciones de sal muy bajas:
- Minimiza el riesgo de corrosión y los problemas de conductividad.
Procedimientos típicos:
- Ósmosis inversa:
- Elimina sales disueltas y compuestos orgánicos como precursor.
- Intercambio de iones:
- Para la producción de agua desmineralizada (agua desmineralizada) mediante el intercambio de cationes y aniones.
Aplicaciones:
- Generación de energía: Turbinas y calderas de vapor.
- Industria química y petroquímica: inyección de vapor para procesos de producción.
4. agua para la industria alimentaria y de bebidas
En la industria alimentaria y de bebidas, los requisitos de calidad del agua son especialmente altos, ya que el agua entra en contacto directo o indirecto con los productos.
Requisitos:
- Máxima pureza:
- No se permiten contaminantes como metales pesados, gérmenes y sustancias orgánicas, ya que podrían perjudicar la calidad de los productos finales.
- Libre de gérmenes y residuos orgánicos:
- La higiene y la seguridad alimentaria ocupan un lugar central.
Procedimientos típicos:
- Ultrafiltración (UF):
- Eliminación de bacterias, virus y partículas en suspensión para garantizar la pureza microbiológica.
- Ósmosis inversa (OI):
- Para la desmineralización y la eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos.
- Desinfección UV:
- Desinfección sin productos químicos para inactivar los microorganismos.
Aplicaciones:
- Producción de bebidas: producción de refrescos, cerveza y agua mineral.
- Producción alimentaria: limpieza de equipos e ingredientes, elaboración de productos como sopas o salsas.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para reciclar el agua en la empresa
Planificación y optimización de plantas de reciclado de agua
Análisis de la calidad del agua
- Análisis detallado de las propiedades químicas, físicas y biológicas de las aguas residuales.
Dimensionamiento del sistema
- Diseño de la capacidad de tratamiento basada en el caudal volumétrico y la carga de entrada.
Integración de procesos
- Integración de la planta de reciclaje de agua en los procesos de producción existentes para crear ciclos de agua cerrados.
Seguimiento y control
- Tecnología de sensores automatizados y control de procesos para garantizar el cumplimiento de las normas de calidad del agua.
Conclusión
La reutilización del agua es un paso decisivo hacia una gestión del agua más sostenible y eficiente desde el punto de vista de los recursos. Mediante el uso selectivo de tecnologías modernas como los procesos de membrana, la biofiltración y los sistemas CP, las empresas pueden utilizar sus recursos hídricos de forma eficiente, reducir los costes de explotación y cumplir los requisitos medioambientales.
En la industria en particular, la reutilización del agua ofrece una amplia gama de oportunidades para crear ciclos cerrados, reducir los volúmenes de aguas residuales y, al mismo tiempo, garantizar un suministro fiable de agua de proceso. La planificación cuidadosa y la supervisión periódica de los procesos de reciclado son esenciales para garantizar la alta calidad del agua y la eficiencia operativa a largo plazo.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
