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Ingeniería ambiental

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Tratamiento de aguas residuales, efluentes y aire al servicio del Medio Ambiente

Evaporadores al vacío para el tratamiento de salmueras

evaporadores al vacío para tratamiento de salmuerasEl tratamiento de salmueras es una de las mayores preocupaciones medioambientales en las empresas que generan este tipo de residuo, debido a su alta carga contaminante y a las dificultades que supone su tratamiento.

La salmuera es una solución acuosa concentrada con una o más sales, generalmente cloruro de sodio. Las salmueras se generan en múltiples actividades industriales, siendo las más comunes las plantas de generación de energía, la industria del curtido de pieles, la industria que producen alimentos en conserva (olivas y encurtidos, salazones, jamones y embutidos, etc.), las industrias química y farmacéutica, así como todas aquellas que tratan elevados volúmenes de agua (descalcificación, desmineralización, ósmosis inversa, etc.).

Los efluentes salinos, aún al carecer de peligrosidad, deben ser correctamente gestionados, ya que su descarga no controlada puede causar un elevado impacto ambiental. Esta gestión no siempre es sencilla y la opción más idónea depende siempre de una larga lista de factores, como caudal, concentración, situación geográfica, disponibilidad de fuentes residuales de energía, etc. Entre las opciones posibles de gestión de las salmueras, no cabe duda que la más sostenible ambientalmente consiste en abordar su tratamiento.

Las técnicas convencionales (tratamientos fisicoquímico y biológico) no son viables para tratar los efluentes de salmueras. Para garantizar la máxima eficiencia se debe recurrir a técnicas como la ósmosis inversa, la electrodiálisis y la evaporación al vacío. En función de la concentración inicial de sales de la salmuera, puede ser conveniente un primer proceso de concentración del efluente mediante ósmosis inversa. Si la concentración de la salmuera ya es elevada, la etapa de ósmosis inversa es prescindible. A continuación, la salmuera concentrada se somete a un proceso de evaporación al vacío en el que se concentra aún más y se genera una corriente de agua de gran calidad que puede ser mezclada con la producida en la ósmosis inversa. Finalmente, mediante un proceso de cristalización se obtienen las sales en estado sólido, cristalizadas y secas. Las sales pueden ser revalorizadas para su uso en el control de heladas, en la regeneración de resinas, etc.

En la etapa de concentración, el proceso de ósmosis inversa puede ser substituido por un sistema de electrodiálisis, el cual también permitiría concentrar el efluente de salmuera y producir un caudal de agua con una muy baja concentración de sales.

Si se dispone de alguna fuente de energía residual, puede ser ésta aprovechada en el proceso de evaporación al vacío, obteniendo unos resultados excelentes a un precio muy competitivo.

La ósmosis inversa y la electrodiálisis son procesos que pueden optimizar el tratamiento de las salmueras. Pero por sí solos no constituyen una alternativa de tratamiento, puesto que producen un caudal de agua sin sales a cambio de generar siempre un efluente residual, en este caso con una concentración de sales aún más elevada.

La tecnología clave en el tratamiento de las salmueras es la evaporación al vacío, técnica en la cual Condorchem Envitech es una empresa especialista con una amplia experiencia diseñando y construyendo los equipos que mejor se adaptan a las particularidades de cada cliente.

Los evaporadores al vacío han demostrado ser, con diferencia, la tecnología de aplicación más exitosa para este tipo de efluentes residuales. Permiten por un lado obtener el más alto grado de concentración posible, incluso hasta sequedad de la sal, y del otro obtener un efluente depurado que puede cumplir normalmente con los límites de vertido habituales, por su baja conductividad y presencia de contaminación orgánica.

La gestión del concentrado es el punto más comprometido del tratamiento. Debemos intentar minimizarlo todo lo que sea posible y económicamente viable, pues su destino final será gestor de residuos (si es una salmuera muy concentrada) o incluso vertedero, en el caso de poder llegar a precipitar la sal.

EMASESA aprovechará los lodos de aguas residuales para producir energía

lodoEmasesa, la empresa encargada del abastecimiento y saneamiento de las aguas en Sevilla, ha anunciado que los lodos que se extraigan de las aguas residuales van a sometidos al proceso de comportado y reutilizados para producir calor y electricidad.

Para ello, se esta llevando a cabo un proyecto de investigación con el que se pretende eliminar los lodos y producir material susceptible de utilización en carreteras gracias a la oxidación supercrítica.  Por otra parte, se espera obtener energía para la propia planta de reciclaje de Emasesa a través de la cogeneración.

El fin de este proyecto, conocido como OSCAR, es incidir en la diversificación de los modelos de gestión aplicados, combinando la solución de un compostaje, que ya está consolidado, con la obtención de productos de calidad a través del aprovechamiento del poder calorífico de los lodos.

El resultado final será la reducción del volumen de residuos y la eliminación de la contaminación.

Un método más económico y eficaz para depurar aguas residuales

31752zb23Distintas entidades de almería investigan un método más económico y eficaz para la depuración de aguas residuales

En dichas pruebas se integrarán, de forma pionera, procesos químicos y biológicos que permitirán eliminar aquellos tóxicos más persistentes, como plaguicidas, residuos industriales o fármacos.

La Plataforma Solar de Almería (PSA), el Centro de Investigación en Energía Solar (CIESOL), y la UAL son
los organismos que han puesto en marcha el proyecto.
Las tres entidades han decidido unir sus trayectorias investigadoras para buscar alternativas a las ya existentes, con el fin de desarrollar soluciones que resulten más viables desde el punto de vista económico y ambiental. Así, el denominado proyecto de excelencia Fotomem, correspondiente a la convocatoria de 2008 e incentivado por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa con 291.923 euros, es el tercer estudio nacional en el que participan de forma conjunta.

El grupo interdisciplinar, procedente en su mayoría del Departamento de Ingeniería Química de la UAL, pretende diseñar y construir un sistema integrado fotocatálisis-biológico a escala de planta piloto. El reto sería combinar la fotocatálisis solar (detoxificación de aguas mediante la aplicación de luz ultravioleta) y la depuración biológica (la que emplea fangos adaptados a la naturaleza química de los contaminantes).

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Tratamiento de COV, emisiones de compuestos orgánicos volátiles

tratamiento de covEl tratamiento de COV es una problemática que se da en numerosos sectores industriales. Las opciones de tratamiento son diversas y su elección depende de factores como el caudal, concentración de COV y su composición.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son todos aquellos compuestos orgánicos que a temperatura ambiente o bien se encuentran en estado gas o bien son líquidos muy volátiles. Formalmente se considera como COV todo compuesto orgánico que a 20ºC tenga una presión de vapor igual o mayor de 0.01 kPa, o una volatilidad equivalente en las condiciones particulares de uso. Los COV suelen tener menos de doce átomos de carbono en su cadena y contienen otros elementos como oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno.

El número de COV diferentes supera el millar, pero los más abundantes en el aire son metano, tolueno, n butano, i-pentano, etano, benceno, n-pentano, propano y etileno. Estos compuestos se generan en todos aquellos procesos industriales en los que se utilizan disolventes orgánicos (como el acetaldehído, el benceno, la anilina, el tetracloruro de carbono, el 1,1,1,-tricloroetano, la acetona, el etanol, etc.). Las actividades donde es posible que se produzcan emisiones de COV son muy numerosas, perteneciendo generalmente a los siguientes sectores industriales:

  • Industria siderúrgica.
  • Industria del plástico.
  • Industria alimentaria.
  • Industria de la madera.
  • Industria de las pinturas, barnices y lacas.
  • Industria ganadera.
  • Industria farmacéutica.
  • Industria cosmética.

Con respecto a su peligrosidad en relación a la salud de las personas y a los efectos nocivos sobre el medio ambiente, los COV se clasifican en 3 grupos:

  • Compuestos extremadamente peligrosos para la salud: el benceno, el cloruro de vinilo y el 1,2 dicloroetano.
  • Compuestos clase A: los que pueden causar daños significativos al medio ambiente, como por ejemplo: el acetaldehído, la anilina, el tricloroetileno, etc.
  • Compuestos clase B: tienen menor impacto en el medio ambiente. Pertenecen a este grupo, entre otros, la acetona y el etanol.

Existen COV que por sí solos destruyen la capa de ozono estratosférico, como es el caso del tetracloruro de carbono. Además, todos los COV, en combinación con los óxidos de nitrógeno y la luz solar, son precursores del ozono a nivel de suelo (ozono tropósferico) que es muy perjudicial para la salud al provocar daños respiratorios severos. Este efecto es conocido con el nombre de smog fotoquímico y se muestra como una niebla de color marrón – gris en las grandes urbes que suelen ser soleadas y que tienen emisiones de COV y óxidos de nitrógeno.

Por todas estas razones, la legislación europea vigente establece límites cada vez más restrictivos para la emisión de estos compuestos. Así, en las actividades industriales susceptibles de generar COV se deberá controlar las emisiones y, cuando sea necesario, tratarlas eficientemente. Existen diferentes técnicas viables para la depuración de las emisiones de COV, entre las cuales las más utilizadas son las siguientes:

Oxidación avanzada de la fase gas (GPAO): esta técnica consta de 4 etapas. En la primera etapa, el aire a tratar se somete a un proceso de absorción en agua y ozono. Los gases solubles que se disuelven en el agua son oxidados por el ozono a CO2. En la etapa 2, a los gases resultantes de la etapa 1 se les añade ozono y la mezcla se irradia con luz ultraviolada de alta intensidad. El ozono se transforma en radicales OH, los cuales son extremadamente reactivos con los VOC. Fruto de la oxidación se produce un aerosol de partículas, las cuales son separadas en la etapa 3 mediante un precipitador electroestático. El aire resultante, que es libre de VOC y de olores, puede ser liberado a la atmosfera. Finalmente, en la etapa 4 se transforma el ozono sobrante en oxigeno mediante un catalizador.

Se trata de una técnica robusta para una gran variedad de COV, idónea para caudales bajos, con bajo coste operativo y con una alta eficiencia energética.

Oxidación térmica regenerativa (RTO): este proceso se lleva a cabo en el interior de torres rellenas de material cerámico en el que se produce la oxidación de los contaminantes a 750 ºC. El sistema presenta una eficiencia térmica superior al 95% por lo que el consumo de gas para mantener la temperatura es bajo.

Es una técnica muy versátil en cuanto al caudal a tratar (1.000-100.000 Nm3/h), ideal para casos con una concentración de VOC media-alta y óptima para una gran variedad de COV.

Oxidación catalítica regenerativa (RCO): este proceso es similar a la RTO pero la presencia de un catalizador en la cámara de combustión permite operar a temperaturas inferiores, del orden de 300-350 ºC. El sistema presenta una eficiencia térmica superior al 98% y no consume gas cuando se alcanza el punto autotérmico.

Se trata de una técnica idónea para caudales de aire bajos o medios (1.000-30.000 Nm3/h) y para concentraciones de COV medias o bajas, que presenta un bajo coste operativo.

Rotoconcentrador de Zeolita + RTO: esta técnica se basa en el funcionamiento de una rueda con un material poroso (Zeolita) en la que mediante un proceso de adsorción se acumulan los COV para obtener una mayor concentración. Posteriormente los COV se tratan en una unidad de oxidación térmica regenerativa (RTO).

Es una técnica ideal para tratar grandes caudales de aire que contengan bajas concentraciones de COV.

Así pues, dada la peligrosidad para las personas y el medio ambiente, las emisiones que puedan contener COV deben ser controladas y, si es necesario, tratadas. Para ello se deberá implementar la técnica que en las condiciones particulares de cada caso resulte más idónea en función de diferentes parámetros como el caudal a tratar, la concentración de COV, las condiciones de operación, etc.