Aditivos fiables para agua de calderas, circuitos de refrigeración, sistemas de membranas y tratamiento de aguas residuales en la industria del reciclaje y la gestión de residuos

Reto: Metales pesados en las aguas residuales de reciclado
Las aguas residuales de las plantas de eliminación y reciclado suelen contener altas concentraciones de metales pesados como cobre, plomo, zinc, níquel o cromo. Estas sustancias son muy tóxicas, se acumulan en el medio ambiente y, por tanto, están sujetas a valores límite muy estrictos. Además, las sustancias complejantes (por ejemplo, EDTA o aminas) dificultan la precipitación, ya que mantienen los metales estables en solución.

Aditivos de proceso para la eliminación de metales pesados

• Los precipitantes a base de sales de hierro o aluminio forman hidróxidos o sulfuros insolubles.

• Los aditivos especiales con efecto disociador de complejos disuelven los complejos metálicos estables para que los metales puedan precipitarse de forma segura.

• Los floculantes (polímeros) garantizan la formación de flóculos estables y separables.

• La regulación del pH es crucial, ya que cada metal tiene su propia ventana de precipitación (por ejemplo, el níquel a pH 9,5, el cromo a pH 7-8).

Ventajas prácticas
La combinación de estos aditivos permite tratar de forma fiable incluso valores de alimentación muy fluctuantes. Los operadores consiguen valores límite permanentemente seguros, evitan las reclamaciones oficiales y reducen también la cantidad de lodos mediante la dosificación selectiva de productos químicos.

Contaminación particular de los lixiviados de vertedero
Los lixiviados de los vertederos tienen una composición compleja: elevadas cargas de sales, residuos orgánicos, compuestos nitrogenados (NH₄-N), metales pesados y, en ocasiones, hidrocarburos halogenados. Además, hay grandes fluctuaciones estacionales, ya que la lluvia y el deshielo influyen mucho en la carga.

Aditivos de proceso para el tratamiento de lixiviados

• Precipitante y floculante para la eliminación segura de metales pesados, coloides y sólidos en suspensión.

• Los agentes oxidantes (por ejemplo, el peróxido de hidrógeno o el proceso Fenton) descomponen las sustancias orgánicas y los compuestos colorantes difíciles de degradar.

• Los reguladores del pH optimizan la eficacia de los aditivos y crean condiciones favorables para el postratamiento biológico.

• Los polímeros mejoran la separación de los residuos y aumentan la eficacia de la flotación o la filtración.

Ventajas prácticas
Con los aditivos adecuados, incluso los lixiviados de vertedero muy fluctuantes pueden estabilizarse de forma fiable. Esto reduce la carga en las etapas biológicas posteriores, garantiza el cumplimiento de los valores límite y reduce los costes de tratamiento.

Definición del problema Flujos de residuos peligrosos
En la industria de gestión de residuos suelen acumularse residuos líquidos altamente contaminados, como mezclas de aceite y agua, lodos de pintura y colorantes, residuos de disolventes o aguas residuales de procesos químicos. Estos flujos de materiales son especialmente difíciles, ya que pueden contener altos valores de DQO, sustancias tóxicas y emulsiones estables.

Aditivos de proceso para el tratamiento de residuos peligrosos

• Los coagulantes y floculantes rompen las emulsiones y permiten separar el agua del aceite.

• Los agentes oxidantes descomponen los residuos orgánicos y las sustancias peligrosas, como los cianuros o los sulfuros.

• Los desemulsionantes garantizan la separación segura de las fases que contienen aceite.

• Las formulaciones especiales se personalizan para tratar incluso flujos de residuos muy heterogéneos.

Ventajas prácticas
Con estos aditivos, incluso los flujos de residuos peligrosos altamente contaminados pueden tratarse de forma económica y conforme a la ley. Al mismo tiempo, se reducen los costes de explotación gracias a estrategias de dosificación optimizadas y se aumenta la seguridad en el funcionamiento de la planta.

Los lodos como factor de coste y eliminación
El tratamiento de aguas residuales y residuos peligrosos genera grandes cantidades de lodos. Sin aditivos optimizados, se producen grandes volúmenes con escasa deshidratabilidad, que ocasionan elevados costes de eliminación y suponen una carga adicional para los procesos.

Aditivos de proceso para una gestión eficaz de los lodos

• Los precipitantes optimizados forman lodos compactos con un bajo contenido en agua.

• Los polímeros como floculantes mejoran la deshidratación en filtros prensa de cinta, centrifugadoras o filtros prensa de cámara.

• Los agentes acondicionadores modifican la estructura del lodo de tal forma que se facilita la liberación de agua.

• Los antiespumantes evitan las interrupciones en el tratamiento de lodos y mantienen la estabilidad del proceso.

Ventajas prácticas
Con los aditivos adecuados, el volumen de lodos se reduce significativamente, disminuyen los costes de eliminación y aumenta la capacidad de deshidratación de las plantas existentes. Los operadores también se benefician de un control más estable del proceso, ya que hay menos recargas debidas a lodos poco deshidratables.

Reto: DQO elevada debido a sustancias orgánicas poco degradables
Los residuos peligrosos, los lixiviados de vertedero y las aguas de lavado procedentes de procesos de reciclado suelen contener aceites emulsionados, tensioactivos, trazas de BTEX/PAK, colorantes y residuos ricos en polímeros. Estos componentes son difíciles de biodegradar y aumentan la DQO/TOC y el color/turbiedad.

Aditivos y etapas del proceso para reducir la DQO

• Aditivos de oxidación: los sistemas basados en peróxidos (por ejemplo, el método Fenton), el peróxido activado o el ácido peroxiacético dividen las moléculas de cadena larga y reducen los componentes coloreados/oxidables.

• Coagulación/floculación: Tras la digestión por oxidación, los coagulantes y los polímeros aglutinan los fragmentos formados en flóculos fácilmente separables (clarificador lamelar/DAF/filtración).

• Asegurar la ventana de pH: Las reacciones de oxidación y precipitación sólo son estables en el rango de pH correcto; el control del pH en línea (NaOH/ácido) aumenta significativamente el rendimiento.

• Sinergias de aditivos: la floculación Fenton combinada (por ejemplo, formulaciones con pH neutro) permite reducir la DQO y decolorar en un solo paso, lo que resulta ideal para cargas mixtas.

Instrucciones de proceso y funcionamiento

• Optimizar la estrategia de dosificación mediante la tendencia Redox/UV254/TOC; evitar la sobredosificación.

• Respetar la gestión de los lodos: Hacer que los lodos de coagulación por oxidación sean deshidratables con polímeros adecuados.

• Aspectos de seguridad: Utilizar los productos químicos oxidantes únicamente con los EPI, el almacenamiento y los conceptos de ventilación adecuados.

Ventajas prácticas

• Reducción significativa de la DQO/color con cargas heterogéneas

• Estabilización de la biología aguas abajo o eliminación

• Ventajas económicas gracias a la dosificación precisa y a los lodos deshidratables

Por qué es crucial el pretratamiento
Los sistemas de membrana son una herramienta eficaz para la formación de concentrados, la recirculación del agua de lavado y la separación de residuos en la industria de eliminación de residuos. Sin embargo, sin los aditivos adecuados, existe el riesgo de incrustaciones (carbonatos/sulfatos), incrustaciones orgánicas, ruptura de la emulsión y rápidas pérdidas de flujo.

Paquete de aditivos para un funcionamiento compatible con el diafragma

• Antiincrustantes y dispersantes: Inhiben la formación de cristales (CaCO₃, CaSO₄, sulfatos de Ba/Sr, silicato) y mantienen las partículas en suspensión.

• Coagulación/floculación aguas arriba: rompe las emulsiones y aglutina los coloides para que las membranas no se conviertan en "captadores de aceite/polímero".

• Estrategia biocida: biocidas dosificables y compatibles con las membranas contra las bioincrustaciones; el uso rotativo reduce los riesgos de resistencia.

• Recorte del pH: Ajuste la ventana de pH de modo que se mantengan tanto la eficacia del antiincrustante como la compatibilidad del material de la membrana.

PIC y concepto operativo

• Determinar las recetas de CIP (alcalina/ácida/oxidativa - conforme al material) y definir los desencadenantes (aumento de ΔP, caída del flujo, SDI/turbidez).

• Monitorización: Seguimiento en línea de la conductividad, SDI/NTU, ΔP, TMP y calidad del permeado; control adaptativo de las cantidades de dosificación.

• Manipulación del concentrado: El retorno a una línea químico-física (precipitación/floculación/oxidación) evita la recarga.

Ventajas prácticas

• Mayor vida útil de la membrana, flujo estable, menor frecuencia de limpieza CIP

• Mejor calidad del permeado y cumplimiento fiable de los valores límite

• Menores costes de explotación gracias al pretratamiento con aditivos y a la limpieza selectiva