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Descarga de líquidos cero

El agua purificada en procesos de descarga de líquidos cero a menudo se reutiliza en plantas de generación de energía y otras aplicaciones industriales, preservando los recursos de agua dulce.

En una instalación de descarga de líquidos cero, prácticamente todas los efluentes se purifican para su reúso

La descarga de líquidos cero (ZLD) es una solución para corrientes de efluentes peligrosamente contaminados o difíciles de tratar, pero ¿cómo funciona y cómo ayuda a que las operaciones industriales sean más sostenibles?

El enfoque ZLD se encuentra en un extremo lejano del espectro de reúso del agua. En una instalación de ZLD, no solo se reusa parte del agua, sino que se reusa su totalidad. Prácticamente no se vierten efluentes al medio ambiente ni se eliminan por medios convencionales, como los sistemas de alcantarillado sanitario. Las plantas de ZLD utilizan las tecnologías de tratamiento de efluentes para tratar los efluentes con gran eficacia, transformándolos en un efluente deseable y de alta calidad adecuado para otras aplicaciones como el riego de paisajes o procesos industriales, conservando así preciosos recursos de agua dulce.

La creciente popularidad de este enfoque se debe a muchas consideraciones, incluido el cumplimiento de estrictos estándares regulatorios, el aumento del costo del agua dulce y el deseo de ser administradores responsables de la disminución de los suministros de agua. La adopción del enfoque de descarga de líquidos cero no solo puede beneficiar el resultado final de una organización, sino que también se suma a la percepción positiva de su marca. El menor impacto ambiental y la demanda de agua de una planta ZLD reducen la competencia por los recursos de agua dulce cada vez más escasos y fortalecen las relaciones importantes de la comunidad local.

Tecnologías Descarga de líquidos cero

Las tecnologías utilizadas en las instalaciones de ZLD pueden incluir sedimentación, flotación por aire disuelto (DAF), tratamiento biológico, filtración de medios, filtración de carbón activado, ultrafiltración, y ósmosis inversa.

Además de proporcionar equipos para etapas individuales de tratamiento, Fluence ofrece soluciones Paquetizadas Inteligentes y otras soluciones modulares para la desalinización y el tratamiento biológico. Estos incluyen:

  • Para la desalinización, las unidades Paquetizadas Inteligentes de NIROBOX™ utilizan tecnologías de ósmosis inversa actualizada y eficiente en el consumo de energía. Las unidades son hechas a medida y se pueden operar de forma remota. Vienen en una variedad de capacidades y se pueden usar en conjunto para obtener la máxima adaptabilidad. Fluence también ofrece NIROFLEX bloques de construcción de desalinización prediseñados para sistemas a medida.
  • Para el tratamiento de efluentes, Fluence ofrece una tecnología altamente eficiente de reactor de biofilm de membrana aireada (MABR) que utiliza aireación pasiva y no solo reduce los costos de energía, sino que también ofrece un efluente de muy alta calidad. MABR está disponible tanto en unidades Paquetizadas Inteligentes Aspiral™ como en unidades SUBRE, que pueden utilizarse para modernizar las plantas de efluentes existentes, aumentando la producción y la calidad de los efluentes

Sin embargo, las etapas de tratamiento utilizadas en una instalación de ZLD pueden variar ampliamente según la aplicación. Por ejemplo, en la industria energética, los efluentes pesados en contenido de sal por lo general requieren un paso de evaporación, que deja residuos sólidos que se vierten en vertederos. La evaporación produce agua limpia para su reúso en refrigeración u otros procesos.

En los Estados Unidos, Fluence ingresó al mercado de ZLD en California con componentes de ultrafiltración y ósmosis inversa para un sistema ZLD completamente equipado y grande para el Rosenblad Design Group, un proveedor líder de tecnologías de evaporación.

En Delhi, India, donde los desechos industriales han contaminado aproximadamente 543 km del Río Ganges, la Junta Central de Control de la Contaminación ha ordenado la ZLD en varias industrias (destilería, curtiduría y textil) para frenar la liberación de metales pesados y pesticidas en el río.

Flujos Difíciles de Tratar

Descarga de líquidos cero para Mina de Cobre

La instalación de tratamiento de efluentes en la mina de cobre Collahuasi en Chile utiliza tecnologías de descarga de líquidos cero para tratar un flujo de efluentes desafiante.

La minería es otra industria que se beneficia de un enfoque ZLD para el tratamiento de efluentes. Los efluentes de la minería sin procesar son ácidos y extremadamente salinos, y a menudo contienen una gran cantidad de sedimentos.

Un buen ejemplo es la mina de cobre Collahuasi, un proyecto emprendido por RWL Water antes de fusionarse con Emefcy, con sede en Nueva York, para formar Fluence en 2017.

La planta de tratamiento de efluentes en la instalación fue dimensionada para acomodar un flujo de 216 m³/h, ó aproximadamente 5 millones de L/d. Toda el agua debe ser tratada para su reúso.

La instalación utiliza una serie de tratamientos, que incluyen sedimentación, DAF, filtración de medios, filtración de carbón activado, ultrafiltración y ósmosis inversa.

La eliminación de la mayor cantidad de sedimento posible del agua es particularmente importante como primer paso. Esto protege la inversión en infraestructura de una empresa al evitar el ensuciamiento de las membranas y otros tipos de daños a los equipos. En el proceso de sedimentación, los sólidos en suspensión se sedimentan por gravedad. Luego, la DAF permite la eliminación de varios materiales coloidales y partículas dispersas.

En esta etapa, el agua se filtra para eliminar los sólidos que quedan después de la etapa de flotación. La eliminación del material orgánico disuelto se completa con filtración de carbón activado, seguido de ultrafiltración. Este último paso garantiza que los sólidos residuales suspendidos, los coloides y la materia orgánica, incluidas las bacterias y los virus, se eliminen antes de que el agua se trate con ósmosis inversa.

El paso final de pulido en el proceso de tratamiento de agua la ósmosis inversa, asegura que las sales disueltas y los metales pesados se eliminen del agua antes de que se reutilice.

Costo en Comparación con Beneficio

Otro ejemplo de ZLD en la práctica se puede ver en el Centro de Energía Stanton de la Comisión de Servicios Públicos de Orlando en Florida, que se encuentra en el acuífero ecológicamente frágil de Florida. Además de conservar el agua, la planta ZLD también proporciona a la empresa de servicios públicos la flexibilidad operativa, en términos de calidad del agua de alimentación, necesaria para mantener las luces del área encendidas.

Según la Water and Wastewater International, el sistema ZLD utiliza cuatro evaporadores concentradores de salmuera y cuatro cristalizadores para tratar la purga de la torre de enfriamiento. Permite que el 95-98% de los efluentes se reutilicen como agua destilada de alta pureza, que se puede utilizar en procesos industriales.

Aunque algunos pueden estar preocupados por el costo de ZLD, Jack Lyons, ingeniero de proyectos de la OUC, le dijo a Water World en 2015:

Pague ahora o pague después […] tiene todo tipo de opciones disponibles para el tratamiento del agua. […] Pero si necesita un alto rendimiento, operaciones extendidas, alta confiabilidad, gran flexibilidad operativa o confianza en su proceso, mire ZLD. Nadie va a instalar un sistema ZLD y operarlo durante un año y cerrarlo […] Los beneficios justifican el costo a largo plazo.