La industria de pulpa y papel es un gran usuario de agua, que puede tener impactos ambientales profundos.
El reúso de agua y las tecnologías de conversión de residuos en energía pueden disminuir el impacto ambiental
La industria de la pulpa y del papel (P&P) es uno de los usuarios más grandes de agua en la economía industrial de los Estados Unidos. Requiere un promedio de 54 m3 de agua para producir una tonelada métrica de pulpa o de papel. Además, casi todas las etapas de la fabricación requieren agua. Una consecuencia negativa es que los molinos de P&P también generan efluentes y lodo difíciles de manejar, causando problemas ambientales y desafíos para el tratamiento de efluentes y el desecho del lodo.
Cerca del 85% del uso del agua de la industria de P&P es para el agua de proceso, que se contamina durante el proceso de fabricación con sedimentos, sólidos efluentes, compuestos orgánicos tratados con cloro, haluros orgánicos (AOX) y la demanda de oxígeno producido por reacción química (COD) y contaminantes de demanda de oxígeno biológica (BOD). El tratamiento in situ es en la mayoría de los casos imprescindible debido al volumen de efluentes y a la cantidad de contaminantes. Las tecnologías de tratamiento comunes incluyen la aclaración para el retiro de sólidos y de partículas y el tratamiento biológico para la extracción de orgánicos biodegradables y para disminuir la toxicidad. Algunas veces, el efluente se trata más a fondo con la desinfección UV y el intercambio de ion y membrana y con los sistemas de carbono activado.
Presiones en la Industria de P&P
En las décadas recientes, los costos asociados con el impacto y la regulación ambiental, el abastecimiento de agua dulce y el aumento del precio de la energía, han ejercido presión en la industria para reducir el impacto del agua y aumentar la eficacia del agua.
Una práctica de la industria que tiene un impacto importante en el ambiente es el bombeo excesivo de los acuíferos, que ha causado el hundimiento mensurable de la tierra y la intrusión de aquíferos de agua salada en la parte este del estado. El estado de Virginia, recientemente instauró restricciones en la práctica. A finales del 2017, logró un acuerdo para otorgar permisos del retiro de agua subterránea a dos de los usuarios industriales de agua subterránea más grandes del estado — la papelera WestRock en West Point y la papelera International Paper’s Franklin — que exigían recortes de bombeo de hasta el 52%. La papelera WestRock, el usuario más grande de agua subterránea del estado, tuvo un recorte de apenas 7,3 millones de galones diarios, haciendo una reducción de 20 millones; aunque puede tener permitido hasta 16 millones de galones si reúne requisitos adicionales.
Reúso de Efluentes y Conversión de Residuos en Energía
Con frecuencia, la industria responde a presiones regulatorias similares con el aumento en el reciclado de efluentes. Aunque las nuevas tecnologías de tratamiento y las estrategias de recuperación de recursos y reúso ofrecen soluciones viables, la adición de sistemas de reúso de agua a fábricas de papel puede ser un desafío. Las sustancias que pueden dañar el equipo y degradar la calidad del producto pueden acumularse en el agua de proceso reusada, por lo que los sistemas de reúso deben personalizarse para un molino específico y su producto.
Aún así, el reúso de efluentes puede tener un impacto significativo en el medio ambiente. Por ejemplo, el efluente purificado para reúso puede utilizarse para recargar acuíferos, que es particularmente importante en zonas costeras donde la intrusión de agua salada es un problema.
Digestión Anaeróbica para la Producción de Energía
Los sistemas de conversión de residuos en energía pueden ser útiles para tratar el efluente de las papeleras. Además de mejorar la calidad de la descarga del efluente de la planta, los sistemas utilizan la digestión anaeróbica para convertir la materia orgánica del efluente en biogás, que se puede utilizar para accionar las operaciones de la planta.
Por ejemplo, cuando la compañía italiana Consorzio Cartiere di Tivoli necesitó mejorar la calidad de su efluente para reunir los estándares legales, Fluence construyó un sistema de conversión de residuos en energía a medida que crea el biogás que el molino utiliza para alimentar la caldera, generando el vapor para el uso en la producción. El sistema redujo el uso de energía en 8.000 kW diarios y cumplió con la calidad del efluente.
Alrededor del mundo, la gama de estrategias y las tecnologías se están ampliando rápidamente para responder a la problemática del agua que enfrenta esta industria de uso intensivo de agua.
