A nivel global, el tratamiento de aguas residuales es un tema de discusión cada vez más crítico que se ha abordado en los niveles más altos de gobierno y grandes corporaciones. Para encontrar un enfoque sostenible, las empresas pueden emplear muchas estrategias diferentes para ayudarse a sí mismas a ir más allá del mero cumplimiento y comenzar el proceso de mejorar la calidad global del agua.
De acuerdo con http://UN.org, más del 80 por ciento de todas las aguas residuales de la industria, los hogares, las ciudades y la agricultura regresan al ecosistema a través de lagos, ríos y otras masas de agua superficial. Este proceso se repite todos los días en todo el planeta, contaminando el medio ambiente y perdiendo valiosos nutrientes y otros materiales recuperables en el proceso.
Cada año, en marzo, el Día Mundial del Agua sirve como recordatorio por parte de las Naciones Unidas de que es necesario un compromiso diario para reducir y reutilizar con éxito las aguas residuales. Guy Ryder, director general de la Organización Internacional del Trabajo (OIT) de las Naciones Unidas y presidente de ONU-Agua, cree que debe haber un compromiso para mejorar la gestión de las aguas residuales por parte de la comunidad empresarial y el público en general para marcar la diferencia.
Con este compromiso, Ryder espera lograr la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, cuyo objetivo es reducir a la mitad la proporción de aguas residuales no tratadas y aumentar la reutilización del agua segura para 2030. A menudo se da por sentado que el agua es un recurso finito con demanda internacional. El tratamiento de aguas residuales se ha convertido en una parte cada vez más crítica de las operaciones de las plantas durante la última década, y las empresas manufactureras de todos los sectores industriales están dando prioridad a la reducción del consumo de agua.
El cumplimiento de regulaciones federales cada vez más estrictas para el tratamiento, manejo y eliminación de aguas residuales, como la Ley de Agua Limpia, la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos y la Ley de Agua Potable Segura, requiere que la gestión de la planta se centre en el problema de las aguas residuales. Las empresas también deben cumplir con regulaciones adicionales a nivel estatal y local.
Los factores de motivación adicionales que son impulsores potenciales para el reciclaje de aguas residuales incluyen el fortalecimiento de la imagen pública de una empresa, la mejora del entorno laboral general, el aumento de la moral de los empleados y la adhesión a las iniciativas ISO 14001. Promover una operación “verde” dando prioridad a la conciencia ambiental y las operaciones sustentables se traducirá en trabajadores felices, clientes leales e inversionistas satisfechos.
Desde un punto de vista estrictamente monetario, tiene sentido que las empresas adopten una política formal de tratamiento y reutilización de aguas residuales porque les permite reducir drásticamente los crecientes costos operativos y al mismo tiempo aumentar la rentabilidad. La eliminación del refrigerante gastado a base de agua o del agua de lavado es costosa. Las empresas deben pagar la manipulación, el transporte por camión y el tratamiento mediante sus plantas de tratamiento operadas públicamente (POTW) locales. Al gasto se suma el agua limpia necesaria para reemplazar el volumen inicial.
Los costos de eliminación de agua pueden variar según:
El objetivo obvio siempre debe ser reciclar internamente el refrigerante, el agua de lavado y otros fluidos. Esto aumentará la vida útil de la herramienta, mejorará la calidad del producto, reducirá el mantenimiento y prolongará el uso de fluidos de trabajo. Tener un proceso de reciclaje de fluidos implementado significa que cuando llegue el momento de eliminar aguas residuales y fluidos, las empresas tendrán un menor volumen para desechar o un flujo concentrado que pueden tratar ellas mismas para un manejo de menor costo en el POTW.
Si bien ciertamente tiene sentido comercial implementar un proceso de este tipo, para las empresas que no están familiarizadas con el tratamiento y la reutilización de aguas residuales internas, puede parecer una tarea desalentadora. A primera vista, los costos iniciales asociados a menudo con la instalación de un sistema de tratamiento de aguas residuales pueden parecer prohibitivos.
El núcleo de cualquier sistema es el equipo. Para las empresas preocupadas por el efecto que sus aguas residuales tienen en el medio ambiente y sus resultados finales, hay una variedad de opciones disponibles, cada una diseñada para realizar tipos específicos de tratamiento y ofrecer un rápido retorno de la inversión (ROI).
La siguiente lista incluye los siete tipos más comunes de equipos de aguas residuales, cómo funciona cada uno y cómo afecta la rentabilidad de una empresa:
La ultrafiltración (UF) es un proceso impulsado por presión que utiliza una membrana para eliminar aceites emulsionados, hidróxidos metálicos, emulsiones, material disperso, sólidos suspendidos y otros materiales de gran peso molecular de aguas residuales, refrigerantes y otras soluciones. UF destaca en la clarificación de soluciones que contienen sólidos suspendidos, bacterias y altas concentraciones de macromoléculas, incluidos aceite y agua.
Los sistemas UF están diseñados para reducir los volúmenes de agua aceitosa hasta en un 98 por ciento sin el uso de aditivos químicos. Estos sistemas también son capaces de eliminar pequeños finos en operaciones de desbarbado y volteo, lo que permite reciclar y reutilizar la solución de agua y jabón. Al calcular los gastos de calefacción y eliminación, las empresas también pueden ver una reducción de los costos de agua de lavado y detergentes de hasta un 75 por ciento y una reducción de los costos de eliminación de residuos de hasta un 90 por ciento. Por estas razones, la tecnología de membranas UF se está convirtiendo rápidamente en el proceso de elección frente a los métodos de filtración convencionales.
La evaporación es un fenómeno natural y una tecnología de separación limpia reconocida como la mejor técnica disponible en varios procesos de tratamiento de aguas residuales. Debido a que elimina el agua de los contaminantes, en lugar de filtrar los contaminantes del agua, se diferencia de otros procesos de separación.
Ninguna otra tecnología puede alcanzar tasas tan altas de recuperación y concentración de agua como los evaporadores al vacío, que aceleran el proceso de evaporación natural para tratar y destilar cantidades de aguas residuales industriales de 1 a 120 toneladas por día. Son capaces de alcanzar concentraciones de sólidos totales residuales de más del 85 por ciento.
Los tres evaporadores de vacío principales son:
La tecnología de ósmosis inversa (RO) elimina los sólidos disueltos y las impurezas del agua mediante el uso de una membrana semipermeable, que permite el paso del agua pero deja atrás la mayoría de los sólidos/sales disueltos y otros contaminantes. Las membranas de RO requieren una presión mayor que la osmótica y agua a alta presión para lograr el resultado deseado. El agua que pasa a través de la membrana de RO se llama permeado y las sales disueltas que son rechazadas por la membrana de RO se llaman concentrado.
Un sistema de RO diseñado y operado adecuadamente puede eliminar hasta el 99.5 por ciento de las impurezas y sales disueltas entrantes, así como prácticamente toda la materia coloidal y suspendida de las aplicaciones de aguas residuales y de alimentación más desafiantes. Normalmente para aplicaciones industriales, metalúrgicas y de tratamiento de superficies, la tecnología RO es el proceso final después de la UF o el tratamiento químico de aguas residuales y de alimentación.
Estos tipos de filtros funcionan por gravedad y utilizan medios de papel desechables o medios filtrantes permanentes para producir una barrera positiva, que elimina los sólidos de todos los líquidos de procesos industriales que fluyen libremente. Los filtros de lecho de papel son adecuados para aplicaciones que implican la eliminación de metales ferrosos y no ferrosos de baja a media, así como contaminantes orgánicos e inorgánicos como vidrio, caucho y plástico. Los filtros de lecho de papel pueden prolongar la vida útil del refrigerante y de la herramienta en un promedio del 27 por ciento, además de aumentar la calidad del acabado superficial.
Las unidades de filtración de lecho de papel estándar están disponibles con o sin separación magnética y pueden manejar caudales de hasta 130 galones por minuto (gpm). Diferentes clases de medios filtrantes permiten ajustes de claridad en micras. Un modelo de tipo tambor, que puede procesar hasta 500 gpm de fluido, ocupa un tercio del espacio de un filtro de lecho de papel.
Estas unidades optimizan la fuerza centrífuga (en lugar de medios consumibles) para separar sólidos de líquidos en aplicaciones de procesamiento de metales donde la eliminación de finos es importante para los objetivos de reciclaje y reutilización. El líquido del proceso se bombea o se alimenta por gravedad a la entrada de la centrífuga. Luego, los sólidos del proceso se separan centrífugamente de la fase líquida y se recogen en un rotor fácilmente extraíble, también conocido como revestimiento. El líquido clarificado desborda el rotor hacia la carcasa exterior y regresa por gravedad al proceso, lo que minimiza el costo de transportar refrigerantes y agua residuales fuera de la instalación.
Las centrífugas de tazón sólido brindan separación líquido/sólido de alto rendimiento para todo tipo de partículas (metálicas y no metálicas, ferrosas y no ferrosas) y están disponibles en diseños de rotor limpiado manualmente (con un revestimiento reutilizable) y diseños de autolimpieza completamente automática.
En esta solución de tratamiento de aguas residuales, el fluido contaminado fluye a través de una serie de deflectores y un lecho de medio poroso, durante el cual los aceites libres y dispersados mecánicamente se separan del fluido. Luego, el fluido clarificado fluye a través del vertedero de descarga de efluentes de regreso al depósito para su reutilización. Los aceites recogidos, las emulsiones invertidas y otros materiales de desecho se recogen en la parte superior del separador y se descargan automáticamente en un receptáculo adecuado. Utilizando flujo por gravedad y coalescencia, estos separadores pueden reducir los aceites atrapados a menos del 1 por ciento en una sola pasada sin utilizar productos consumibles.
Los separadores de aceite residual también pueden:
Capaces de funcionar continuamente, los sistemas de filtración al vacío pueden eliminar tiempos de inactividad significativos. Estos sistemas, que prácticamente no requieren mantenimiento y eliminan un gran volumen de lodos, también generarán menores costos de producción. Los filtros de vacío de medios desechables utilizan una cámara de vacío para aspirar refrigerante contaminado a través del medio filtrante desechable. Al aplicar el principio probado de filtración óptima a través de la acumulación de contaminantes o lodos, se forma una torta de filtración en el medio. Estas unidades son capaces de generar caudales impresionantes de hasta 2,000 gpm.
Los filtros de vacío semipermanentes pueden reducir aún más los costos operativos al eliminar la necesidad de medios desechables. El retrolavado con refrigerante limpio mantiene el filtro limpio sin requerir grandes volúmenes de aire. Los sólidos retrolavados caen del elemento filtrante y se depositan en un tanque, donde se eliminan mediante un sistema de arrastre/vuelo de cadena. Estas unidades requieren un espacio mínimo y son completamente autónomas, lo que simplifica el mantenimiento y la operación.
Considerado un tema cada vez más crítico de preocupación mundial, el tratamiento de aguas residuales es algo que las operaciones de fabricación industrial pueden abordar con cualquier cantidad de sistemas existentes, eficientes y eficaces. Las empresas pueden emplear muchas estrategias diferentes para ayudarse a ir más allá del mero cumplimiento y comenzar el proceso de mejorar la calidad del agua. Esto puede reforzar simultáneamente su marca, su retorno de la inversión (ROI) y sus resultados finales.
Tim Hanna es vicepresidente de desarrollo empresarial de PRAB.
Este editorial fue publicado originalmente en aguatechonline.com.
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