Gestión de aguas residuales industriales: de una economía lineal a una circular
En un momento en el que la sostenibilidad de los recursos es primordial, el cambio de economías lineales a economías circulares está ganando impulso y está transformando la forma en que gestionamos las aguas residuales industriales.
La diferencia fundamental entre una economía lineal y una circular es el cambio de paradigma de generar residuos a un modelo de reducción-reutilización-reciclaje y eliminación de residuos.
El tratamiento de las aguas residuales industriales difiere significativamente de la forma en que abordamos las aguas residuales municipales y plantea desafíos de tratamiento únicos, que incluyen:
- En entornos industriales, normalmente hay volúmenes más pequeños de aguas residuales con una alta variabilidad en los caudales y cargas, tanto orgánicas como minerales, en comparación con las aguas residuales municipales.
- Las aguas residuales industriales se caracterizan por altas concentraciones de sólidos, minerales y compuestos orgánicos, lo que dificulta su tratamiento eficaz.
- Las aguas residuales de las instalaciones industriales también pueden estar desequilibradas hidráulicamente, con grandes fluctuaciones en el flujo que dificultan los sistemas de tratamiento.
- Las aguas residuales industriales pueden tener una composición muy variable de una industria a otra, lo que dificulta el diseño de un único sistema de tratamiento que pueda manejar todos los tipos de residuos.
- Y, finalmente, según la composición de las aguas residuales, es posible que no sea factible eliminar las impurezas, los subproductos como resultado del tratamiento e incluso la descarga de líquidos limpios.
Frente a desafíos dispares como estos, existen enfoques para gestionar eficazmente las aguas residuales industriales que implican igualar las variaciones de flujo, implementar tecnologías avanzadas para la segregación de corrientes y priorizar soluciones de alta recuperación del sistema y cero descarga de líquidos.
Tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales para aguas industriales.
La variedad de tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales que se pueden utilizar para tratar las aguas residuales industriales de manera más efectiva pueden eliminar contaminantes, recuperar recursos y producir efluentes de alta calidad. Dos de las tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales más comunes que son atractivas y pueden proporcionar soluciones son:
- Biorreactores de membrana (MBR): Los MBR utilizan membranas para separar los sólidos de las aguas residuales y, al mismo tiempo, proporcionan un tratamiento biológico. Los MBR son muy eficientes para eliminar contaminantes y producir efluentes de alta calidad.
- Sistemas de descarga cero de líquido (ZLD): Los sistemas ZLD utilizan una combinación de tecnologías para eliminar todos los sólidos de las aguas residuales. Los sólidos concentrados luego se eliminan o utilizan de manera beneficiosa. Los sistemas ZLD se utilizan en aplicaciones industriales con aguas residuales de alta resistencia donde los sólidos eliminados no se pueden eliminar en la instalación.
Ejemplos reales. Resultados reales.
Un estudio de caso demuestra cómo una empresa empleó tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales y soluciones innovadoras para lograr una economía circular para su gestión de aguas residuales industriales.
La empresa, un fabricante de bebidas, se fijó un objetivo ambicioso: lograr emisiones netas cero para 2050. En 2007, la empresa construyó una instalación de última generación en la región noreste de los Estados Unidos, con un sistema de 1.5 Biorreactor de Membrana (MBR) MGD para tratamiento, recuperación y reutilización de aguas residuales.
Este enfoque está ayudando a la empresa de bebidas a alcanzar su objetivo de cero emisiones netas. El agua recuperada se reemplazó con agua suministrada por la ciudad para la composición de la torre de enfriamiento. Este uso de agua recuperada redujo su demanda de agua dulce en 31%, a pesar de que el uso de agua regenerada fue limitado en los calurosos meses de verano debido a la elevada temperatura de las aguas residuales. Y, por último, se están llevando a cabo planes para añadir refrigeración en la línea de retorno de lodos activados para que el agua recuperada pueda utilizarse en los meses de verano.
Otro ejemplo demuestra cuán eficaz puede ser ZLD. Una instalación láctea utilizó la tecnología para eliminar toda el agua de sus aguas residuales, lo que le permitió cumplir con sus límites de descarga. Esto resultó en reducciones en el consumo de agua, los costos de energía y el impacto en el medio ambiente.
Beneficios tangibles
Estos dos estudios de caso muestran que adoptar un enfoque de economía circular para la gestión de aguas residuales industriales ofrece varios beneficios económicos y ambientales.
- Se reduce el consumo de agua y la dependencia de los recursos de agua dulce.
- Las tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales pueden ser más eficientes energéticamente y ayudar a reducir los costos de energía en comparación con los métodos tradicionales.
- Al reducir el consumo de agua y la descarga de aguas residuales, las empresas pueden reducir su impacto ambiental.
- Las empresas pueden recuperar recursos valiosos de las aguas residuales, como metales, sales y nutrientes.
- Las comunidades y las empresas industriales pueden convertirse en mejores administradores del medio ambiente y el clima si se vuelven más sostenibles y reducen la dependencia de recursos finitos.
Para lograr estos beneficios será necesario que los consultores y sus socios clientes colaboren y piensen creativamente sobre cómo tratar y reutilizar las aguas residuales de manera más efectiva.
El Dr. Val Frenkel es un reconocido experto mundial con más de cuatro décadas de experiencia y un historial comprobado en la entrega de soluciones avanzadas para sistemas de agua, aguas residuales y reutilización de agua, así como tecnologías de gestión de salinidad, desalinización y membranas.
La Dra. Saritha Sathyanarayanan se especializa en la aplicación de soluciones innovadoras en el tratamiento de aguas residuales, incluida la desinfección y la eliminación de nutrientes y contaminantes emergentes.