Por reutilización del agua se entiende el tratamiento selectivo y la utilización de aguas residuales o de proceso para nuevas aplicaciones. En tiempos de creciente escasez de agua y normativas medioambientales más estrictas, la reutilización del agua está cobrando importancia en todo el mundo. Este planteamiento no sólo reduce el consumo de agua dulce, sino también los costes de eliminación de aguas residuales y el uso de productos químicos. Este artículo examina en detalle los antecedentes técnicos, las distintas aplicaciones y los retos de la reutilización del agua.
Índice
Fundamentos técnicos de la reutilización del agua
La reutilización del agua engloba una serie de tecnologías y procesos que permiten obtener agua de calidad adecuada para el uso previsto. Los procesos más importantes son los físicos, químicos y biológicos.
Parámetros importantes para la reutilización:
DQO (demanda química de oxígeno): Indica la carga orgánica que hay que eliminar.
TDS (Sólidos disueltos totales): Indica la concentración de sales disueltas que deben reducirse en función del uso previsto.
Contaminación microbiológica: Especialmente relevante para aplicaciones en la industria alimentaria y de bebidas.
Contaminantes: los metales pesados, los nitratos o los fosfatos pueden requerir procesos de tratamiento específicos.
Proceso de reutilización del agua
1. procesos mecánicos
Filtración: Durante la filtración las aguas residuales se hacen pasar por medios como arena, grava o filtros sintéticos para eliminar los sólidos en suspensión gruesos y las partículas. Este método constituye la base de un pretratamiento eficaz y protege los sistemas aguas abajo de posibles daños.
Flotación: Se utilizan burbujas de aire para transportar grasas, aceites y sólidos ligeros a la superficie, donde pueden ser desespumados. Este proceso es especialmente adecuado para aguas residuales industriales con un alto contenido en sustancias orgánicas.
Foto: Nuestra planta de flotación con sistema patentado de saturación por aire
2. procesos químicos
Precipitación y floculación: Mediante la adición de productos químicos como el sulfato de aluminio o el cloruro férrico, las sustancias disueltas se convierten en partículas sólidas. Los floculantes mejoran este proceso combinando partículas pequeñas en agregados más grandes que pueden separarse más fácilmente.
Oxidación: Estos procesos utilizan ozono, peróxido de hidrógeno o cloro para descomponer las sustancias orgánicas y los microcontaminantes. La oxidación es especialmente adecuada para el tratamiento de contaminantes persistentes y para la desinfección.
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
Biorreactores de membrana (MBR): Los biorreactores de membrana combinan el tratamiento biológico de las aguas residuales con la filtración por membrana. Los microorganismos del reactor descomponen los compuestos orgánicos, mientras que las membranas retienen los sólidos y los microorganismos. Esto permite un rendimiento de depuración extremadamente alto y diseños de sistemas compactos. Los MBR son especialmente adecuados para aplicaciones con espacio limitado y elevados requisitos de calidad del agua, como en la industria alimentaria o en proyectos de reciclado de agua.
Biofiltración: La biofiltración es un proceso en el que las sustancias orgánicas y contaminantes son descompuestas por medios filtrantes bioactivos. En el tratamiento de aguas industriales, el carbón activo se utiliza a menudo como material portador de microorganismos bioactivos. Los sistemas BioFIL de ALMA son un ejemplo de esta tecnología. No sólo permiten reducir la DQO, el COT y el nitrógeno, sino también eliminar el fósforo. La biofiltración se caracteriza por su flexibilidad y eficacia y es especialmente adecuada para cargas residuales tras las etapas de tratamiento primario.
Foto: Nuestra biofiltración para el pretratamiento de aguas residuales contaminadas orgánicamente antes de un sistema de ósmosis inversa.
4. procesos basados en membranas
Ultrafiltración (UF): Esta tecnología elimina partículas, coloides y microorganismos del agua. La UF suele utilizarse como pretratamiento de procesos más avanzados, como la ósmosis inversa.
Nanofiltración (NF):La nanofiltración elimina específicamente iones divalentes como el calcio y el magnesio, así como moléculas orgánicas. Es adecuada para aplicaciones en las que se requiere una desmineralización moderada.
Ósmosis inversa (OI): En la ósmosis inversa, el agua atraviesa una membrana semipermeable a alta presión. Así se eliminan casi todas las sales disueltas, los compuestos orgánicos y los microcontaminantes. La ósmosis inversa es el proceso estándar para la producción de agua de gran pureza.
5. proceso híbrido
A menudo se combinan varias tecnologías para conseguir una calidad óptima del agua. Un ejemplo es la combinación de pretratamiento biológico con procesos de membrana.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para reciclar el agua en la empresa
Aplicaciones de la reutilización del agua
1. industria
Circuitos de refrigeración: Las aguas residuales tratadas se utilizan en los circuitos de refrigeración industrial para conservar los recursos de agua dulce. La reutilización reduce la necesidad de aditivos químicos como inhibidores de la corrosión o biocidas, ya que la calidad del agua puede controlarse específicamente. La circulación del agua de refrigeración también minimiza la cantidad de desalinización, lo que reduce tanto los costes como el impacto ambiental.
Agua de producción: muchos procesos industriales requieren agua con requisitos de calidad específicos, como en las industrias alimentaria, química o metalúrgica. El agua tratada puede utilizarse directamente en la producción, por ejemplo para la limpieza o como medio de reacción. Esto reduce significativamente el consumo de agua dulce.
2. agricultura
Riego: En la agricultura, el agua tratada se utiliza para regar los cultivos. Esto ofrece una alternativa sostenible a la extracción de aguas subterráneas, sobre todo en regiones donde el agua escasea. En este caso, el control de calidad es esencial para excluir contaminantes o patógenos que puedan poner en peligro la salud de las personas y las plantas.
Recuperación de nutrientes: mediante el uso selectivo de las aguas depuradas, los nutrientes contenidos en la agricultura, como el nitrógeno y el fósforo, pueden utilizarse eficazmente como abono. Esto reduce la necesidad de fertilizantes sintéticos y, al mismo tiempo, conserva los recursos medioambientales.
3. aplicaciones municipales
Descarga de inodoros: Las aguas grises o pluviales se utilizan cada vez más para las cisternas de los inodoros de los edificios urbanos. Este uso reduce significativamente la cantidad de agua dulce necesaria y ayuda a conservar los recursos. Estos sistemas son especialmente comunes en los edificios modernos de diseño sostenible.
Limpieza viaria: Los municipios utilizan las aguas depuradas para labores de limpieza como el baldeo de calles y el riego de zonas públicas. Además de la limpieza viaria, las aguas depuradas se utilizan a menudo para regar zonas verdes y parques públicos. Esto reduce el consumo de agua dulce y apoya las estrategias de desarrollo urbano sostenible, especialmente en regiones secas o con escasez de agua.
4. producción de agua potable
Reutilización indirecta: las aguas residuales tratadas se infiltran en las aguas subterráneas, reponiendo así los recursos hídricos. Este proceso se utiliza principalmente en regiones con gran escasez de agua y ofrece una forma respetuosa con el medio ambiente de reponer los recursos de agua potable. El agua infiltrada se vuelve a tratar en una etapa posterior y se introduce en la red de agua potable.
Reutilización directa: En este caso, las aguas residuales depuradas se utilizan directamente como agua potable tras un tratamiento intensivo, que incluye ósmosis inversa y desinfección UV. Este proceso requiere un estricto control de calidad y tecnologías avanzadas, ya que los requisitos para el producto final son extremadamente altos. La reutilización directa es especialmente importante en centros urbanos con recursos hídricos limitados.
5. circuitos de polígonos industriales
Reutilización del agua en polígonos industriales: en los polígonos industriales modernos se implantan sistemas de ciclo cerrado del agua para utilizar los recursos hídricos de forma eficiente. Las aguas residuales de un proceso se tratan y reutilizan en otro, por ejemplo como agua de alimentación de calderas o agua de refrigeración. Estos sistemas fomentan la utilización sostenible del agua y reducen los costes de explotación.
Ventajas de la reutilización del agua
Conservación de recursos: reduce el consumo de agua dulce, especialmente en regiones con escasez de agua.
Ahorro de costes: reduce los gastos de extracción de agua y eliminación de aguas residuales.
Alivio medioambiental: Reduce la entrada de contaminantes en las masas de agua y la carga de las depuradoras.
Mayor seguridad de abastecimiento: crea independencia de fuentes de agua externas.
Retos en la aplicación de la reutilización del agua
1. retos técnicos
Ensuciamiento e incrustaciones: Los depósitos en las membranas pueden reducir la eficacia.
Calidad variable de las aguas residuales: las fluctuaciones en la composición requieren sistemas de tratamiento flexibles.
2. retos económicos
Costes de inversión: La creación de sistemas de reutilización del agua es costosa.
Costes de explotación: el consumo de energía y productos químicos puede influir en la eficiencia económica.
3 Requisitos reglamentarios
El cumplimiento de las normas medioambientales y de higiene puede ser exigente.
Las diferentes normativas según el país y la aplicación dificultan la aplicación.
Perspectivas de futuro para la reutilización del agua
Tecnologías innovadoras:
Procesos de oxidación avanzada (AOP): mejora de la eliminación de microcontaminantes.
Tecnologías de membrana: desarrollo de membranas robustas y eficaces.
Digitalización:
Uso de IoT e inteligencia artificial para optimizar procesos.
Control en tiempo real de la calidad del agua para garantizar la eficacia.
Promoción estatutaria:
Los gobiernos promueven la reutilización del agua mediante subvenciones e incentivos normativos.
Conclusión
La reutilización del agua es un concepto clave para la gestión sostenible del agua. Ofrece soluciones a los retos de la escasez de agua y contribuye a la conservación de los recursos y al alivio del medio ambiente. Mediante la innovación y la inversión continuas, Water ReUse puede utilizarse en cada vez más ámbitos y contribuir así de forma decisiva al desarrollo sostenible.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
