No hay lugar a dudas: en el mundo actual, tan concienciado con la preservación del planeta y sus recursos hídricos naturales, es indudable que muchas industrias, especialmente las instalaciones más.
Desalación o recuperación de aguas grises: tomar la decisión correcta
Pocos países, si es que hay alguno, tienen el lujo de disponer de recursos hídricos ilimitados. Para muchos países, los recursos hídricos son cada vez más limitados, tanto en cantidad como en calidad. El consumo humano de agua ha aumentado más allá de los niveles sostenibles en muchas regiones, lo que ha provocado el agotamiento de las fuentes naturales de agua y la disminución de la calidad del agua en los depósitos de agua potable, incluidos los sistemas de aguas subterráneas.
Existe un debate en curso sobre las ventajas del tratamiento de las aguas grises para su recuperación frente a la desalación del agua salina, principalmente agua de mar. Por supuesto, este debate carece de sentido si no vive en la costa o cerca de ella, pero a efectos de este blog, daremos por sentado que ambas opciones son viables para todos sus lectores.
Para que todos partamos de la misma base, definamos los términos:
¿Qué es el agua gris y cómo se puede utilizar?
Las aguas grises son aguas residuales, principalmente municipales procedentes de hogares o edificios de oficinas, que no contienen desechos humanos y que se desvían y, en ocasiones, se tratan para su reutilización en jardinería, algunos tipos de agricultura y usos domésticos distintos del consumo humano, por ejemplo, para la descarga de inodoros.
¿Qué es la desalación del agua?
La desalación del agua es la eliminación de sales y sólidos disueltos del agua salina (agua salobre o marina).
En muchos países, los recursos hídricos son cada vez más limitados, tanto en cantidad como en calidad.
Opciones tecnológicas para el tratamiento del agua
IDE cuenta con una gama de tecnologías en su cartera de tratamiento de agua que pueden implementarse para recuperar aguas grises, así como para desalar agua salina. Ofrecemos tecnologías que proporcionan los precios más bajos del agua, cumplen con las normativas de vertido, son respetuosas con el medio ambiente y pueden alcanzar una calidad del agua que cumple, e incluso supera en ocasiones, los estándares actuales de agua potable. Estas tecnologías de tratamiento de agua incluyen la desalación térmica y por membranas, y tecnologías únicas de tratamiento de aguas residuales (la línea de tecnologías MaxH2O) que cumplen con las normativas y estándares pertinentes para el uso potable y para el vertido.
Las ventajas de utilizar aguas grises recuperadas
Las cuestiones clave en el debate sobre el tratamiento del agua se refieren al consumo de energía, la calidad del agua y el impacto medioambiental. Se han identificado tres beneficios principales percibidos del uso de aguas grises recuperadas: el ahorro de costes, el efecto positivo sobre el medio ambiente y el valor nutricional del agua recuperada. Esto último excede el alcance de este blog, por lo que no se abordará.
Ambas opciones son válidas y ambas tienen ventajas inherentes.
La ósmosis inversa (RO) es una tecnología que se utiliza habitualmente tanto para el tratamiento de aguas grises como para la desalación. Por lo tanto, esto se presta a una comparación directa y es lo que analizaremos más detenidamente, aunque esto no invalida en modo alguno otras tecnologías.
Requisitos energéticos del tratamiento del agua
La energía constituye una parte importante del coste del suministro de agua y, como tal, es un factor determinante en las decisiones sobre la tecnología de tratamiento del agua y de las aguas residuales. En general, cuanto más avanzado es el tratamiento y más lejos se transporta, más energía se necesita para suministrar agua. Otros factores de coste incluyen el pretratamiento, los productos químicos, la limpieza, el mantenimiento y las obras de capital.
Los requisitos energéticos varían en función de la naturaleza del agua que se vaya a tratar. Por ejemplo, la cantidad de sólidos totales disueltos (TDS) que se debe eliminar del agua de mar es considerablemente mayor que la de las aguas residuales municipales, generalmente superior a 35 g/L, en comparación con los 0,1-1 g/L de las aguas residuales municipales. Cuanto mayor sea el TDS, más energía se necesitará para suministrar la presión necesaria para eliminarlos. Se considera que el componente energético representa entre el 50 % (Dawoud, 2005) y el 44 % (Hinkebein y Price, 2005) del coste de la desalación del agua. La desalación del agua de mar requiere una presión de alimentación cuatro veces mayor y un caudal de alimentación más alto en comparación con la reutilización. Dreizin (2006) describe la recuperación de aguas grises y la desalación de aguas salobres como procesos con costes muy similares.
Implicaciones medioambientales
Las consecuencias más evidentes del tratamiento del agua, ya sea mediante desalación o recuperación de aguas grises, incluyen el consumo de energía y las emisiones de CO2 asociadas, así como cambios en los caudales ambientales y en el vertido de aguas residuales, con los impactos asociados en los hábitats, la fauna y la flora. Se reconocen tres categorías principales de impactos ambientales: consumo de energía, producción de residuos y otros impactos.
- El consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas, así como la contaminación atmosférica debida a la desalinización, son elevados para la regeneración y desalinización de aguas grises y deben reducirse.
- La producción y el vertido/tratamiento de residuos (como los efluentes de limpieza y las salmueras/concentrados) afectan tanto a la economía como al impacto medioambiental de la desalación. IDE ofrece tecnologías libres de productos químicos que minimizan estos efectos y también actúan para minimizar la salmuera: MaxH2O, pretratamiento biológico y tecnologías ZLD.
- Otros: estos impactos incluyen el uso del suelo, sobre todo en regiones donde escasean los inmuebles, el impacto visual, la contaminación atmosférica de los barrios circundantes, etc.
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Ventajas e inconvenientes de la desalación frente a la recuperación de aguas grises
La desalación y la recuperación de aguas grises tienen ventajas e inconvenientes, y ambas son opciones válidas. Debemos evaluar la mejor opción en función de las inquietudes y los requisitos de cada caso.
| PROs | Cons | |
|---|---|---|
| Seawater Desalination | Cost effective | Regulatory challenges in implementing intake and outfall |
| More mature technologies to address better known challenges | Energy guzzler - though more advanced technologies are reducing the energy consumption | |
| Well known water chemistry | ||
| Sustainability - there will always be seawater to desalinate | ||
| Grey Water Reclamation | Cost savings - lower energy consumption | Operational challenges due to tendency for scaling and biofouling |
| Positive effect on the environment | Public acceptance | |
| Nutritional 19 value of reclaimed water (not address in the scope of this blog) | Challenges in achieving high recovery processes |
Reflexiones para llevar a casa
En resumen, la reutilización es más eficiente energéticamente que la desalación del agua de mar, pero plantea otros retos de tratamiento. Requiere tecnologías más complejas —p. ej., más costosas—, tiene mayor potencial de escalado y bioincrustación que el agua de mar y presenta mayores costes de mantenimiento.
IDE ofrece una gama de tecnologías para tratar todo tipo de agua: agua de mar, salobre y aguas grises. Entre ellos se incluyen el desalador MAXH2Oy MaxH20 PFRO, un sistema de ósmosis inversa de última generación, y robustas tecnologías de pretratamiento para hacer frente a aguas de alimentación difíciles, ya sea que la fuente sea agua de mar o aguas grises. El agua gris tratada se prefiere generalmente para jardinería, ciertos tipos de agricultura y uso doméstico no consumible, y aún tiene cierto estigma con respecto al agua potable, aunque se puede alcanzar la calidad del agua potable. El agua de mar se utiliza habitualmente como agua potable —aproximadamente el 70 % del agua potable de Israel proviene del mar— y como agua de proceso para la industria.
| Parameter | Seawater Desalination | Grey Water Reclamation |
|---|---|---|
| Product Water Quality | RO can treat both seawater and watsewater to a quality higher than required for most water applications. | RO can treat both seawater and watsewater to a quality higher than required for most water applications. |
| Energy Consumption | 3-3.4 kWh/m3 | 0.4-1.0 kWh/m3 |
| Note: Water recycling and brackish water desalination incur similar costs. | ||
| Scaling potential | Greater in grey water | |
| Biofouling potential | Much greater in grey water |
Por las razones anteriores, el agua de mar se considera una solución más sencilla. Sin embargo, si no vive cerca del mar, pero dispone de una fuente de aguas grises, no se desespere: IDE le ayudará a satisfacer sus necesidades de agua tratando esta fuente. En resumen, sean cuales sean sus retos en materia de suministro de agua, ¡póngase en contacto con IDE Technologies para encontrar soluciones!
Matan Hameiry es licenciado en Ingeniería Mecánica por la Universidad Ben-Gurion. Matan dirige la gestión de productos de las tecnologías MaxH20 de IDE para aplicaciones de tratamiento de aguas industriales. Antes de incorporarse a IDE, Matan trabajó como ingeniero de I+D, director de proyectos y director de ingeniería de rendimiento en Ormat Technologies, una empresa global de energías renovables.
