Blog de ingeniería aplicada al medio ambiente

Según los diferentes tipos de reactores se producen diferentes corrientes de desechos. Estas corrientes difieren tanto en contenido de actividad como en cantidad de desechos líquidos generados.

Estos desechos líquidos activos se producen en la depuración de los refrigerantes primarios (PWR, BWR), limpieza de la piscina de almacenamiento del combustible gastado, desagües, agua de lavado y fugas de agua. Asimismo, Las operaciones de descontaminación de reactores también producen desechos líquidos.

Los desechos radiactivos líquidos obtenidos contienen en general componentes radiactivos solubles e insolubles y sustancias no radiactivas. El objetivo es descontaminar los desechos líquidos hasta tal grado que el volumen total descontaminado de desechos acuosos pueda liberarse al medio ambiente o reciclarse. Los concentrados de desechos se someten posteriormente a acondicionamiento, almacenamiento y evacuación.

Se utilizan normalmente técnicas estándar para descontaminar las corrientes de desechos líquidos. Cada proceso tiene un efecto particular sobre el contenido radiactivo del líquido. El mejor efecto de reducción de volumen, en comparación con otras técnicas, se logra mediante la evaporación al vacío.

La evaporación al vacío es un método comprobado para el tratamiento de desechos radiactivos líquidos que proporciona a la vez buena descontaminación y reducción de volumen. El evaporador al vacío elimina el agua del proceso en fase vapor quedando componentes no volátiles tales como sales que contienen la mayoría de los radionucleidos. La evaporación es probablemente la mejor técnica para desechos con un contenido relativamente elevado en sales y una composición química bastante heterogénea.

En el siguiente documento podrás encontrar más información acerca del tratamiento de residuos líquidos en centrales nucleares.

Tratamiento de residuos líquidos en centrales nucleares

General, Producción de energía central nuclear, evaporación, evaporación al vacio, evaporador al vacío, evaporadores, fukushima, residuos líquidos, residuos nucleares

En cumplimiento de la normativa medioambiental referida al nivel de azufre en los gases de emisión a la atmósfera, las centrales térmicas implantan la tecnología de desulfuración, que desarrolla el siguiente proceso: los gases procedentes de la combustión de carbón en la caldera, una vez pasados por los electro-filtros, son impulsados por unos ventiladores hacia un calentador gas-gas donde se aumenta su temperatura. Una vez han alcanzado la temperatura requerida, se introducen en el absorbedor o scrubber, donde la lechada de cal (absorbente) captura su SO2, y utiliza aire de oxidación para favorecer la reacción química. Desde allí los gases se dirigen hacia la chimenea para evitar condensaciones y salen al exterior a una temperatura superior al punto de rocío del azufre. Gracias a este proceso de desulfuración, el SO2 se reduce en un 95%.

Como resultado del proceso, en el fondo del absorbedor queda una lechada de yeso que, una vez desecada, se transporta a una planta de Residuos Sólidos Urbanos (RSU). Alternativamente, estudios recientes están evaluando la posibilidad de que como subproducto se utilize en otras aplicaciones, como enmendante de suelos y producción agrícola. Igualmente, el agua de filtrado obtenida es en su mayoría reutilizada en el mismo proceso y sólo una pequeña parte (purgas) se deriva a la planta de tratamiento de efluentes.

Dicha planta consiste principalmente en un evaporador al vacío tipo flash a circulación forzada para tratar las purgas del scrubber de la desulfuradora, después de pasar por una etapa previa de depuración Físico-Química. El agua salobre se destila en el evaporador y se obtiene agua destilada de alta calidad que se recicla al absorbedor o scrubber, mientras que el concentrado (salmuera) representa menos del 5-10% en volumen del agua tratada. En este proceso se obtiene un VERTIDO CERO.

General, Producción de energía agua salobre, evaporadores al vacio, salmuera, scrubber, vertido cero

“The Nalco Water Handbook” es para muchos profesionales del medio ambiente algo parecido a la Biblia del tratamiento de aguas. Coincidiendo con el 30º aniversario de su publicación original, Nalco lanzó a finales del año pasado la tercera edición de su ya clásica obra.

El nuevo volumen constituye una rigurosa actualización de las antiguas ediciones de este clásico libro y recoge los principales avances, tanto tecnológicos como legislativos, que se han producido en el tratamiento de aguas en los últimos años.

Así, la nueva edición representa una fantástica guía para la comprensión de las principales técnicas de tratamiento de agua y explica de forma detallada las distintas tecnologías de las que disponemos para mejorar la calidad del agua, minimizar su uso e implementar procesos de tratamiento más eficientes.

Entre los nuevos contenidos encontramos información actualizada acerca de aguas residuales, sistemas de refrigeración, control microbiológico, conservación de la energía, higiene medioambiental, o los problemas derivados de la generación de vapores y las medidas para su prevención.

El libro ha sido reestructurado de forma que su contenido fluya como si de un proceso de tratamiento de aguas se tratase. El nuevo “The Nalco Water Handbook” se abre con una discusión sobre las características del agua, las impurezas a las que prestamos atención a la hora de su tratamiento y su disponibilidad.

Continúa con el apartado de aplicaciones, en el cual se analiza un proceso de tratamiento de aguas, desde el momento en que esta entra en una planta de producción hasta que es devuelta a la naturaleza.

La sección “La energía en los sistemas de agua” tiene una mirada más amplia y no se centra únicamente en el vapor, sino también en refrigeración y el tratamiento de aguas residuales. En esta parte del libro también encontramos información referente al uso eficiente de la energía, ya que en cada uno de estos capítulos del libro se nos presentan diversos elementos claves que nos ayudan a entender y gestionar el uso de la energía en estos sistemas.

El apartado de soluciones industriales hace un nuevo repaso a como las diferentes tecnologías son aplicadas en cada sector, y destaca el papel que el agua juega en la producción de bienes de consumo, petroleo, metal, papel, o energías alternativas, por poner algunos ejemplos. Además, cada una de estas tecnologías de tratamiento de aguas es descrita de forma minuciosa. En este sentido, las técnicas analizadas son:

• La química del agua.
• Fuentes de agua.
• Los contaminantes.
• La eliminación de impurezas.
• Generación de vapor.
• La energía en los sistemas de agua.
• Vertido de efluentes residuales.
• Uso industrial y municipal del agua.

“The Nalco Water Handbook” es una obra esencial para todos los profesionales dedicados al tratamiento de aguas, formados en las áreas de química o ingeniería química
A continuación os dejamos un documento que recoje la presentación y resumen que hacen del libro su editor, Daniel J. Flynn, y el presidente de Nalco, J. Erik Fyrwald.
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General aguas residuales, calidad del agua, nalco, refrigeración, the nalco water handbook, tratamiento de aguas, vapor

El incremento de residuos generados por el hombre se está convirtiendo en un grave problema para la sociedad. Gran parte de esta cantidad de residuos son reciclados o destinados a su depósito en un vertedero controlado. Pero existe una alternativa a estos dos procesos que cada año aumenta su presencia e implantación. Se trata de la valorización con recuperación energética de estos residuos.

Mediante este proceso los vertidos se someten a ciertos tratamientos de residuos, de forma que se reduce su volumen y se generan, por un lado, unas pequeñas cantidades de residuos y, a su vez, energía proveniente de los materiales contenidos. Esta energía obtenida es equiparable en muchas ocasiones y dependiendo del residuo a los combustibles convencionales.

Existen numerosas tecnologías para la valorización energética de los residuos: incineración, gasificación, pirólisis, secado térmico, digestión anaerobia, compostaje. Aunque el doble objetivo final es el mismo en todos los casos: encontrar una forma más eficiente de gestionar los residuos y obtener una nueva fuente de abastecimiento energético, que contribuya a reducir la dependencia que España tiene en este terreno.

A día de hoy los residuos ya contribuyen al mix energético español, y lo hacen respetando la jerarquía de residuos que rige en España y en toda la Unión Europea: prevenir, reutilizar, reciclar, y finalmente y como mejor opción que el vertedero, tanto medioambiental como energética, la valorización energética.

En España, en la actualidad, la utilización de residuos con fines energéticos se hace usando diversas vías, entre las que podemos destacar la incineración RSU, el uso en sectores industriales, la biomasa forestal y agrícola destinada a la generación de electricidad, deyecciones ganaderas y residuos agroindustriales para la generación de biogás, o biomasa destinada a biocarburantes.

A continuación os dejamos con una ponencia que tuvo lugar en la pasada edición de CONAMA a cargo de Miguel Rodrigo Gonzalo del departamento de biomasa y residuos del IDAE, en la que se trata el estado actual de esta tecnología y su creciente importancia para los próximos años.

Ver vídeo de la ponencia (solo windows)

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General biocarburantes, gasificación, IDAE, incineración, Residuos, tratamiento de residuos, valorización energética residuos

El compostaje es un sistema de transformación microbiológica aerobia controlada de la fracción orgánica de residuos de distinta naturaleza. Un amplio conjunto de microorganismos transforman los materiales orgánicos en un producto húmico que puede usarse como importante regenerador o enmendante orgánico de suelos, disminuyendo el volumen y contenido de estos residuos en patógenos, siempre que el proceso esté bien controlado.

En este nuevo post os presentamos un estudio llevado a cabo por la Universidad de Castilla La Mancha que tiene como objetivo conocer el comportamiento en el proceso de compostaje de los lodos de una Estación de Depuración de Aguas Residuales (EDAR) urbana y de una EDAR de la industria farmacéutica.

Por otra parte, el estudio también se pretende comprobar la viabilidad de la aplicación agrícola de compost como enmendante orgánico. Esto permitiría obtener un doble beneficio ya que a la vez que se obtiene un producto de calidad que aporta materia orgánica al suelo, se gestionan residuos de especial importancia por su gran producción y potencial contaminante.
Compostaje de lodos

General, química aguas residuales, compostaje, EDAR, industria farmacéutica

Según se constata en el primer informe de Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos del mundo, Agua para todos, agua para la vida (marzo 2003), el 59% del consumo total de agua en los países desarrollados se destina a uso industrial, el 30% a consumo agrícola y un 11% a gasto doméstico. En España la situación es distinta, ya que el 68% se destina a regadío, el 18% a abastecimiento de población e industria, y el 14% restante a sistemas de refrigeración de producción de energía.

El adecuado tratamiento de aguas residuales industriales y su posterior reutilización para múltiples usos contribuye a un consumo sostenible del agua y a la regeneración ambiental del dominio público hidráulico y marítimo y de sus ecosistemas.

En el ámbito europeo, la Directiva 2000 incorpora la calidad como objetivo de la política general del agua, lo que supone un impulso para las técnicas y tecnologías –presentes y futuras, gracias a la investigación – encaminadas a que el agua retorne a la Tierra, una vez utilizada, en condiciones que no sólo permitan la supervivencia, sino la regeneración de algunos de nuestros ecosistemas.

Según el Instituto Nacional de Estadística (INE), en España el volumen de agua residual recogido en 2003 fue de 3.469 Hm3, de los que sólo se reutilizó un 4% (unos 170 Hm3), lo que supone un enorme potencial para España en este campo.

A diferencia de las aguas residuales domésticas, los efluentes industriales contienen con frecuencia sustancias que no se eliminan por un tratamiento convencional, bien por estar en concentraciones elevadas, o bien por su naturaleza química. Muchos de los compuestos orgánicos e inorgánicos que se han identificado en aguas residuales industriales son objeto de regulación especial debido a su toxicidad o a sus efectos biológicos a largo plazo.

A continuación os dejamos un interesantísimo documento que recoge las tecnologías convencionales de tratamiento de aguas, tanto en lo referente al reciclado de aguas residuales como a la depuración de aguas residuales, entre las que destacan los tratamientos para la eliminación de materia en suspensión, los tratamientos para la eliminación de materia disuelta o los diversos tratamientos biológicos. Por otra parte, también se hace un extenso análisis de las tecnologías emergentes más destacadas, con especial atención a la oxidación y las membranas.

Además, también se pueden encontrar otras informaciones de gran interés como son un análisis a las principales sustancias contaminantes, un informe sobre los sectores de actividad industrial que más contaminan, o un análisis del estado del I+D en tecnologías de tratamiento del agua en España.
Tratamientos Avanzados de Aguas Residuales Industriales

General aguas residuales industriales, eliminación de materia disuelta, eliminación de materia en suspensión, membranas, oxidación, tratamiento de aguas residuales

La presencia, o mejor dicho la ausencia, de malos olores en una atmósfera es un aspecto fundamental cuando se habla de calidad ambiental del aire. De hecho, la contaminación atmosférica por olores es un problema para el que desde hace décadas se vienen aportando soluciones, que en su mayoría consisten en limitar la emisión de moléculas que provocan malos olores en concentraciones que no alcancen su umbral olfativo. Con este fin se han desarrollado técnicas de eliminación de olores en estaciones depuradoras de aguas residuales tanto urbanas como industriales, así como otras técnicas de tratamiento de aire entre las que podríamos destacar la adsorción en carbón activo o el lavado de gases.

Por otra parte, para lo que es la medición de las concentraciones de moléculas odoríferas se acostumbran a utilizar técnicas de Análisis Químico entre las que cabe destacar la cromatografía de gases. Sin embargo, conviene precisar que el Análisis Químico no determina olores, sino que identifica y cuantifica las moléculas que los producen.

A pesar de la existencia de este problema, es curioso constatar que, durante décadas, no se han desarrollado normativas conducentes a limitar la inmisión de malos olores: ni en la UE ni en España. Esto obedece, fundamentalmente, a que el olor es una sensación subjetiva cuya medida ha necesitado primeramente del desarrollo empírico de una técnica sensorial, que una vez acreditada por su utilidad, ha permitido definir una metrología normalizada.

Esta técnica sensorial es la Olfatometría, que se ha desarrollado y acreditado en las últimas décadas, y que desde febrero de 2005 ha sido recogida en la norma UNE- EN 13725 sobre “Calidad del aire- Determinación de la concentración de olor por Olfatometría Dinámica”. Esta norma debería servir de base para la promulgación de normativas de calidad ambiental, como ha sucedido en Cataluña con su Anteproyecto de Ley contra la Contaminación Odorífera.

Así pues tenemos ante nosotros un panorama en el que, por un lado, se contempla que se puede abrir paso a la adopción práctica de esta nueva tecnología mediante leyes y normativas en las Comunidades Autónomas y en el Estado. Y, por otro lado, que la aportación de la Química Analítica en el análisis de moléculas odoríferas y la Olfatometría en el análisis de olores constituyen dos técnicas complementarias cuyo adecuado acoplamiento permite el diseño de alternativas para la solución de problemas de contaminación atmosférica por olores.

Os dejamos un completísimo artículo elaborado por CONAMA en el que se exponen las posibilidades de la Olfatometría con vistas al desarrollo de leyes y normativas, así como un estudio comparativo de las posibilidades de complementar Análisis Químico y Olfatometría.

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General adsorción en carbón, calidad del aire, contaminación atmosférica, lavado de gases, olfatometría, tratammiento de aire

Hoy en día las empresas y organismos públicos destinan partidas presupuestarias elevadas a la construcción y explotación de plantas de tratamiento de residuos diversos (depuradoras, instalaciones de biometanización, secado térmico, cogeneración, compostage, recuperación de residuos de construcción o incineración). A pesar de su enorme impacto a favor del medio ambiente, en muy pocos casos se consigue valorizar el 100% de los residuos a gestionar.

Todo y que hacer desaparecer los residuos puede parecer un objetivo casi utópico, a día de hoy se están dedicando numerosos esfuerzos para conseguirlo. Para ello municipios, empresas y gobiernos están promoviendo una nueva manera de gestionar los desechos basada en el denominado residuo o vertido cero. Esta filosofía parte de la idea que el desmesurado crecimiento de los desechos y vertidos que genera nuestra sociedad está poniendo en peligro la capacidad de la naturaleza para su asimilación, y no basta con sólo incitar al reciclaje. La situación requiere cambios fundamentales en la manera en que los materiales se incorporan en la producción, en el consumo y en como se pueden recuperar y reutilizar posteriormente en vez de ser eliminados.

En este sentido, los evaporadores al vacío son una de las tecnologías más novedosas y eficaces para la minimización y tratamiento de residuos industriales líquidos en base acuosa. Dicha tecnología es limpia, segura, muy versátil y con un coste de gestión muy bajo.

Algunas de las tecnologías de evaporadores al vacío más importantes son los evaporadores al vacío por bomba de calor , los evaporadores al vacío por compresión mecánica del vapor , los evaporadores al vacío para caudales elevados y aquellos que funcionan con agua caliente por múltiple efecto.

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General cero, evaporación al vacio, evaporadores al vacio, Residuos

Os presentamos el resumen ejecutivo de un basto informe que el 2030 Water Resources Group, constituido por un gran número de organizaciones de los sectores privado y público, ha llevado a cabo sobre el futuro del agua , tanto en nuestro país, como a nivel mundial.

En el se analiza el papel que los creadores de políticas públicas, el sector privado y la sociedad civil deben ejercer, de forma conjunta, para poner en práctica una transformación sostenible en el modelo actual de consumo de agua.

Los actores principales que se definen son los gobiernos, que tienen en su mano el desarrollo de leyes que permitan una gestión mas eficiente del agua y aseguren además el cumplimiento de las mismas; la agricultura, como mayor consumidor y mal gastador de agua a nivel mundial; la industria, que también representa un importante porcentaje del consumo global y debe adoptar los procesos de tratamiento industrial de aguas adecuados; los proveedores de tecnología, que tienen en su mano el desarrollo de nuevas tecnologías de tratamiento de aguas para estrechar la brecha entre oferta y demanda de agua; y por último las entidades financieras, que pueden financiar el desarrollo de estas nuevas tecnologías y su implantación, tanto en la industria como en el campo.

Según el informe, para el año 2030, bajo un escenario de crecimiento económico promedio, y sin asumir beneficios por eficiencias, los requerimientos globales en materia de agua crecerían de los 4.5 billones de m3 actuales (ó 4,500 kilómetros cúbicos) a 6.9 billones de m3, lo cual supone un 40% más de la oferta accesible y confiable actual.

Así, el reto de la escasez de agua viene dado fundamentalmente por el crecimiento y desarrollo económico de los países industrializados y las economías emergentes, ya que si no somos capaces de gestionar de manera adecuado el uso del agua se puede llegar a un colapso, que afecte incluso a la disponibilidad de alimentos para la población humana.

A lo largo del informe se hace mucho hincapié en el valor de la productividad del agua, así como en la comprensión de los regímenes económicos dentro de los cuales el agua debe ser regulada, y la forma en que los mecanismos de mercado pueden ayudar a incentivar un uso eficiente del agua por parte de las empresas, agricultores y ciudades.

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General 2030 water resources group, agricultura, agua, eficiencia

Una de las imágenes más llamativas y enigmáticas que podemos encontrar en nuestro país son los numerosos pueblos y edificaciones que yacen bajo el agua de nuestros pantanos y embalses.

La febril inauguración de construcciones destinadas al almacenamiento de agua que tuvo entre las décadas de los 40 y los 50, provocó la desaparición de un importante número de pueblos en todo el territorio español, que sucumbieron a la crecida de las aguas de estas construcciones.

El caso probablemente más singular es el de la iglesia de Sant Romà, situada en el pantano de Sau (Cataluña). La edificación formaba parte del dominio del castillo de Cornil o de Corneli y aunque se desconoce el año de su construcción, ya se tiene constancia de su existencia en documentos datados en el año 1025 y en el 1050.

Normalmente la iglesia permanece cubierta por el agua a excepción del campanario, que sobresale misterioso de entre las aguas. Pero en épocas de sequía, la iglesia queda totalmente descubierta y se ha convertido en un boom turístico, que congrega a multitud de visitantes atraídos por la magia que desprende está construcción del siglo XI en medio del polvoriento lecho del embalse.

Mención especial merecen los Reales Baños de La Isabela (Sacedón), unas termas situadas en la margen derecha del Guadiela, que gozaban de gran popularidad desde la época romana, y a las cuales acudió la Reina Isabel de Braganza en el año 1817 para mejorar su deteriorado estado de salud. Debido al éxito de la terapia y la recuperación total de la segunda esposa del monarca, el rey Fernando VII decidió erigir alrededor de las termas el pueblo de La Isabela, que fue concebido como un Real Sitio de ocio y reposo para los monarcas del siglo XIX.

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General agua, iglesia de sant roma, pueblos bajo el agua, reales baños de la isabela