La ZLD transformará la gestión de las aguas residuales en 2024: así es cómo

Durante muchos años, la descarga líquida cero (ZLD), un método de tratamiento de agua destinado a minimizar la descarga de residuos líquidos maximizando la recuperación de agua y dejando solo residuos sólidos, se consideró una solución de lujo en el mundo del tratamiento de agua industrial. Requirió inversiones sustanciales en equipos avanzados, personal cualificado y una infraestructura compleja, lo que la convirtió en una opción viable principalmente para grandes empresas con importantes recursos financieros.

Sin embargo, los tiempos han cambiado y el panorama de la adopción de ZLD está a punto de cambiar radicalmente en 2024 y en adelante.

Breve historia del tratamiento de agua y la ZLD

El concepto de descarga cero de líquidos (ZLD) existe desde hace muchos años, y la primera planta ZLD a escala industrial se construyó a finales de la década de 1960. La mayoría de las plantas de fabricación que utilizaban agua en sus procesos de fabricación tenían que cumplir con ciertos parámetros para la eliminación de diferentes contaminantes. Para cumplir con estas regulaciones, los fabricantes implementaron procesos de tratamiento de agua que trataban el agua hasta un nivel que se ajustaba a los requisitos reglamentarios y permitía su eliminación, ya sea al mar, a fuentes de agua superficiales u otras.

A lo largo de los años, muchos fabricantes que comenzaron a experimentar el alto costo del agua decidieron no solo tratar el agua antes de su eliminación, sino también reutilizar parte del agua tratada en sus procesos de fabricación. Sin embargo, independientemente de si las aguas residuales se trataban para su eliminación o reutilización, la mayoría de las empresas solo las trataban de forma limitada.

El alto coste del tratamiento de agua ZLD

La razón por la que la mayoría de los fabricantes rehuían el tratamiento de agua ZLD era su elevado coste. ¿A qué altura? Imagine que tiene 100 toneladas de agua. El tratamiento y la recuperación del 90 % de esta agua le costará X. Pero si desea recuperar un 9 % adicional, el coste de este proceso (también conocido como ZLD) será el doble de lo que costó tratar el primer 90 %. Por este motivo, la mayoría de las empresas han decidido no implementar procesos ZLD y han optado por un proceso MLD (minidescarga de líquidos).

La mayoría de edad de la ZLD

En los últimos años, la EPA (Agencia de Protección Ambiental) ha introducido nuevos parámetros para la descarga. La fuerza impulsora detrás de estos nuevos parámetros es el descubrimiento de nuevos contaminantes identificados en el medio ambiente.

Uno de estos contaminantes que ha acaparado los titulares es el PFAS (sustancias perfluoroalquílicas y polifluoroalquílicas). Las PFAS son un grupo de sustancias químicas sintéticas que han suscitado gran atención y preocupación debido a su persistencia en el medio ambiente y a sus posibles riesgos para la salud. Las PFAS se caracterizan por su estructura química única, que incluye varios átomos de flúor unidos a una cadena principal de carbono. Esta estructura hace que las PFAS sean muy resistentes al calor, al agua y al aceite, lo que lleva a su uso en diversos productos industriales y de consumo.

Se identificaron determinadas industrias, principalmente la de semiconductores, plásticos y productos químicos, como industrias que liberan PFAS al medio ambiente y a los cursos de agua. Los organismos reguladores respondieron rápidamente exigiendo a las empresas que abordaran la contaminación por PFAS. Dado que el tratamiento de las PFAS es complicado y costoso, muchas empresas han decidido adelantarse a estas normativas cada vez más estrictas e invertir más dinero en la implementación de procesos ZLD en sus operaciones.

En IDE, ya estamos sintiendo estos vientos de cambio, ya que cada vez recibimos más consultas relacionadas con ZLD. Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre la ZLD.

Optimización de la implementación de ZLD con la tecnología avanzada DESALTER

La ZLD no es un proceso independiente. Es parte de un proceso de varias etapas que comienza con diversas tecnologías de pretratamiento, continúa con el tratamiento por membranas y termina con evaporadores y cristalizadores. Sin embargo, dado que la última fase (cristalización) es extremadamente costosa, la idea es llegar a esta etapa después de maximizar los resultados de todas las demás tecnologías de tratamiento de agua.

El método más rentable para minimizar el volumen de salmuera consiste en aumentar la carga de trabajo en la fase de ósmosis inversa y optimizar su potencial de recuperación. Esta estrategia, a su vez, reduce el tamaño necesario de la unidad de cristalización térmica. Sin embargo, hay dos factores principales que limitan la tasa de recuperación alcanzable de cualquier sistema de ósmosis inversa: 

• Presión de funcionamiento: la tecnología de membrana de ósmosis inversa tiene un límite de presión de funcionamiento de alrededor de 80 bares. La presión de trabajo necesaria viene definida por la salinidad del agua, que a su vez define la presión osmótica de la solución. Cuanto mayor sea la salinidad, mayor será la presión osmótica y mayor será la presión de trabajo. Por lo tanto, a una determinada salinidad, no hay más margen para el tratamiento por membranas y el agua debe tratarse mediante evaporadores. 
• Incrustaciones y ensuciamiento: la composición química del agua de alimentación define la capacidad de tratar el agua dentro de una membrana de ósmosis inversa sin que se produzcan incrustaciones o ensuciamiento en las membranas. Si el análisis del agua es de mala calidad, la capacidad para tratarla con membranas de ósmosis inversa es limitada, ya que se obstruirán rápidamente. 

Nuestra meta es recuperar la mayor cantidad de agua posible y tratar de alcanzar la mayor salinidad en la salmuera que sale del sistema de ósmosis inversa, para así acercarnos lo más posible a la presión máxima de funcionamiento permitida. Sin embargo, debido a los retos que plantean la formación de incrustaciones y la contaminación, la mayoría de las veces esto no es posible y el agua se envía al proceso de cristalización térmica con una salinidad relativamente baja y en grandes volúmenes antes de que la tecnología de ósmosis inversa pueda recuperar el agua hasta su capacidad máxima de presión de funcionamiento.

En respuesta a este desafío, IDE ha desarrollado un proceso que supera estas limitaciones y favorece la minimización de la salmuera: DESALADOR MAXH2O.

El desalador MAXH2O es una solución avanzada de ósmosis inversa (RO) que cuenta con un ciclo integrado de precipitación de sal diseñado para aplicaciones de alta recuperación. Este innovador proceso no solo maximiza las capacidades de tratamiento de agua de la ósmosis inversa, sino que también aborda de manera eficaz los problemas persistentes de incrustaciones y ensuciamiento de las membranas. Cabe destacar que alcanza las tasas de recuperación más altas del sector y permite que el sistema funcione hasta el límite de presión operativa, lo que reduce drásticamente la parte del cristalizador del sistema. Esto, a su vez, reduce significativamente los costes.

Tratamiento del agua con ZLD – ¿Qué es lo siguiente?

En un futuro muy próximo, muchas empresas tendrán que aceptar el ZLD como una solución necesaria. A medida que evoluciona el panorama medioambiental y se endurecen las normas reguladoras, la implementación de este avanzado método de tratamiento del agua puede plantear ciertos retos y complejidades, entre los que se incluyen consideraciones de coste, complejidad operativa y asignación de recursos. Sin embargo, aunque la ZLD puede plantear ciertos retos, también ofrece importantes ventajas. Su objetivo es minimizar la descarga de residuos líquidos, recuperar recursos valiosos y reducir el impacto medioambiental. Puede generar ahorros a largo plazo, mejorar el cumplimiento normativo y reforzar las credenciales de sostenibilidad. Las empresas que adoptan el ZLD como una opción proactiva y responsable para la gestión del agua probablemente descubrirán que los beneficios superan los retos iniciales.