Aguas limpias y aguas residuales en plantas industriales

Uso del agua y sostenibilidad
Según el Banco Mundial, la agricultura acumula más del 70 por ciento del uso mundial del agua, seguida de la industria con un 22 por ciento y de los hogares con un 8 por ciento. Y este consumo sigue aumentando. Entre estos usuarios, la industria ofrece la oportunidad de reducción a corto plazo más prometedora:
  • Se centra en puntos concretos y se apoya en sistemas de medida y control.
  • Es tolerante a la contaminación, con la posible excepción del sector de los alimentos y las bebidas.
  • Es intrínsecamente receptivo a soluciones de tecnología avanzada.

El principal uso industrial del agua es la transferencia de energía: calentamiento, enfriamiento o producción de vapor para mover turbinas. Pero también se utiliza como medio de reacción, como medio de transporte, en la composición de productos, como agente de limpieza, etc. ➔ 2.

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Desgraciadamente, en la mayoría de los casos estos procesos se diseñan y aplican con la certeza de que el agua es barata y abundante. Esta práctica se ha producido por varias razones: el bajo coste del agua (en comparación con su valor) y su fácil disponibilidad; el alto coste y la complejidad del tratamiento del agua; y la creencia, a menudo errónea, de que la reutilización de agua tendría un impacto perjudicial sobre la producción. Si hay que adoptar voluntariamente un uso eficiente del agua en la industria, en vez de que obliguen a ello la legislación, los impuestos, la política de precios o el racionamiento del suministro, habrá que tenerlo en cuenta en las prácticas y las tecnologías de reutilización y reciclaje.

Las prácticas deben ser fáciles de gestionar, las tecnologías utilizadas no deben ser intrusivas y el valor actual neto (VAN) debe ser positivo para competir con otras exigencias de inversión.

Principios de reutilización y reciclaje del agua
La fábrica ideal reutilizaría toda el agua. Pero esta situación de ciclo cerrado solamente se puede alcanzar empleando un exceso de energía para evaporar el exceso de agua, lo que genera sólidos que han de eliminarse. Es mejor afrontar la reducción del uso del agua como un recorrido por etapas que sean sostenibles, tanto desde el punto de vista medioambiental como desde el económico. La reutilización y el reciclaje del agua deben ser primordiales en el diseño de la planta, puesto que la remodelación posterior de la infraestructura suele ser difícil y cara.
Por supuesto, las aguas residuales podrían reconducirse al inicio del proceso y sustituir el suministro de agua dulce. Sin embargo la calidad del agua sería inevitablemente insuficiente sin un tratamiento costoso, que a su vez podría producir un agua demasiado buena para ciertas tareas de menor calidad. Una solución más aceptable es un sistema distribuido de reutilización y reciclaje del agua en el que toda el agua residual disponible pueda ser recuperada y reutilizada (sin tratar) o reciclada (reutilizada tras un tratamiento esencial), asegurando de esa forma la protección de determinadas tareas críticas, es decir, aquellas que exigen unas características específicas del agua. Este principio se conoce como tratamiento distribuido de efluentes (o DET). Se materializa en varias unidades de recuperación de agua que se instalan en zonas clave de la planta para mejorar el rendimiento total del agua sin poner el proceso en peligro ➔ 3.
Elaboración de una metodología de reutilización y reciclaje
Antes de poder definir especificaciones de equipo, es fundamental conocer el flujo total de agua y su composición, así como la calidad requerida por la función que va a recibirla. Además, a medida que se introduzcan la reutilización y el reciclaje, influirán inevitablemente en estos aspectos. Por lo tanto, es esencial que cualquier plan se ejecute de forma lógica y progresiva, empezando en el extremo del agua limpia y avanzando de forma progresiva hasta el extremo del agua sucia. Esto conduce a una jerarquía lógica de actividades de la que se pueden deducir ahorros usuales ➔ 4, aunque estos dependerán del punto de partida.
La mejor forma de aplicar una política de reciclaje o conservación del agua será una combinación de una buena gestión de los actuales sistemas de agua, la reutilización directa del agua para misiones de menor calificación, cuando sea posible, y la introducción de tecnologías adecuadas para el reciclaje. Este proceso debe apoyarse en una metodología sólida y consistente que pueda predecir el efecto de los cambios sobre la calidad del agua en cualquier punto de la red. Es esencial confiar en que la disminución del consumo de agua no influya negativamente en el proceso o las operaciones de suministro por corrosión, formación de escamas, crecimiento microbiológico o acumulación de contaminantes traza, no dé lugar a infracciones por los vertidos de la planta y no suponga costes excesivos.


¿Será económicamente viable?
Además del coste del agua, otros factores suelen decidir la viabilidad de los proyectos de reutilización y reciclaje:
- Mayor disponibilidad de agua para futuras ampliaciones de la planta.
- Reducción de los costes de evacuación de aguas residuales y posibilidad de recuperación de productos y materias primas.
- Cumplimiento fiable de las autorizaciones de vertidos.
- Simplificación de la tecnología de tratamiento de las aguas residuales.
- Mayor capacidad de la planta de tratamiento de aguas residuales para permitir unos tiempos mayores de permanencia y una mayor estabilidad de operación.
- Reducción del capital necesario para la ampliación de la planta de tratamiento de aguas residuales a causa de la menor cantidad producida.
- Mejora de la imagen de la empresa.
- Prolongación de los permisos de explotación de la planta, etc.
Algunos ejemplos reales pueden mostrar las ventajas de la reutilización y el reciclaje del agua.

Ejemplos reales
Cada vez hay más ejemplos de mejora del consumo de agua:
- Compañías eléctricas que sólo utilizan aguas residuales sometidas a tratamiento terciario como complemento.
- Grandes plantas químicas y complejos industriales que reciben únicamente aguas residuales con tratamiento terciario para todas sus funciones.
- Industrias papeleras que han reducido el consumo de agua en un factor de más de 20 a lo largo de los últimos 30 años.
- Plantas de productos químicos puros que han reducido su consumo neto de agua en más de un 60 por ciento.
- Industrias cerveceras que en conjunto han rebajado su consumo específico de agua en más de un 30 por ciento mediante medidas de eficiencia.

Usualmente los determinantes de estas mejoras han sido la amenaza de escasez local de agua, la presión de las propias industrias para adquirir una imagen de responsabilidad y preocupación por el
medio ambiente y, quizá lo más importante, el simple beneficio económico.

Para ver el resto del artículo, ver la revista ABB
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