Depuración de Aguas Residuales Industriales: Tecnologías, Normativas y Sostenibilidad

El tratamiento de aguas residuales industriales describe el proceso para tratar las aguas residuales producidas por las industrias. Las aguas residuales industriales, a diferencia de las aguas residuales domésticas, pueden ser difíciles de tratar debido a su composición y a la fluctuación de su carga contaminante. El tipo de contaminantes que van al agua puede incluir sólidos suspendidos, metales, compuestos orgánicos y otros subproductos de los procesos industriales. La depuración de aguas residuales industriales es un elemento fundamental en cualquier empresa que genere aguas residuales como resultado de sus actividades. Estas instalaciones se encargan de tratar y limpiar el agua contaminada para poder reutilizarla de forma segura o devolverla al medio ambiente sin riesgo de contaminación.

Planta de tratamiento de aguas residuales industriales

Marco Normativo y Cumplimiento

El tratamiento eficaz de las aguas residuales industriales es crucial para garantizar que las industrias cumplan plenamente las normas regionales y también ayuda a optimizar el uso del agua industrial. El cumplimiento de la Directiva 91/271/CEE y la Ley 5/2002 relacionada con las aguas residuales provenientes de la industria son aspectos fundamentales para las empresas. Estas regulaciones establecen los estándares para la descarga de efluentes y promueven prácticas sostenibles. Hace treinta años, las aguas residuales se vertían sin tratar en las aguas superficiales. Desde entonces, los avances tecnológicos han sido considerables, impulsando la necesidad de cumplir con normativas cada vez más estrictas.

Procesos y Tecnologías de Depuración

Las depuradoras de aguas residuales industriales funcionan a través de diversos procesos físicos, químicos y biológicos que permiten eliminar los contaminantes presentes en el agua residual. Estos procesos se llevan a cabo en diferentes etapas dentro de la depuradora, garantizando así la eliminación efectiva de los contaminantes.

Depuradoras Físico-Químicas

Las depuradoras físico-químicas eliminan los contaminantes del agua utilizando la coagulación, la floculación y la filtración. La depuración físico-química consiste en la eliminación de los contaminantes contenidos en un agua residual por la combinación de métodos químicos (adición de productos químicos para conseguir la precipitación y el volumen y peso adecuados de los lodos) y métodos físicos (decantación y flotación). Entre los procesos físico-químicos más comunes se encuentran la sedimentación, la filtración, la desinfección y la oxidación, entre otros. Los procesos físico-químicos también se utilizan en el tratamiento de aguas residuales. Entre ellos se encuentran el pretratamiento a la entrada de la planta, las rejillas, la eliminación de arenas, la eliminación de aceites y la decantación primaria, la decantación secundaria, las membranas en el caso de un biorreactor de membrana, y la decantación terciaria o la filtración, que se utilizan para perfeccionar el rendimiento en términos de eliminación de sólidos y fósforo. La electrocoagulación es un proceso electroquímico que elimina los contaminantes en suspensión, emulsionados o disueltos del agua, mediante la aplicación de una corriente eléctrica. Las unidades VABEC son equipos modulares compactos basados en los principios de electro-coagulación y electro-oxidación. El proceso de flotación de aire disuelto separa los sólidos contenidos en una fase líquida introduciendo microburbujas de gas mediante la introducción de agua a presión saturada de aire en dicha fase; estas burbujas se adhieren al material particulado (flóculos) formando un conjunto partícula-burbuja que asciende hasta alcanzar la superficie del líquido. Las unidades VADOF son sistemas compactos que combinan los principios de precipitación / floculación con la flotación con ozono disuelto, lo que permite un proceso continuo de oxidación avanzada y la flotación de lodos. En el proceso de coagulación / floculación se añade un coagulante a la fase líquida para crear una atracción entre las partículas en suspensión. La agitación de la mezcla induce la agrupación de partículas entre sí para formar los flóculos. Las unidades VAMEC son equipos de depuración compactos en los que se incorpora, en un espacio muy pequeño, todos los procesos necesarios para una operación de tratamiento completo. Las unidades VAMED tienen un funcionamiento discontinuo que sigue el principio de coagulación / floculación combinado con un sistema de filtración de bolsas a baja presión para la clarificación del agua.

Diagrama de proceso de coagulación y floculación

Depuradoras Biológicas

Las depuradoras biológicas se basan en la acción de microorganismos para degradar la materia orgánica presente en el agua residual. Los procesos biológicos se basan en bacterias que consumen la materia orgánica contenida en las aguas residuales. El diseño del proceso biológico tendrá en cuenta las tasas de eliminación de estas bacterias y su cinética. Las bacterias pueden estar libres en el agua (en el caso de los lodos activados) o fijadas en un medio en el caso de los procesos basados en biopelículas. El tratamiento biológico de aguas residuales se lleva a cabo mediante una serie de importantes procesos que tienen en común la utilización de microorganismos que eliminan los componentes solubles en el agua.

Los equipos SBR (Sequencing Batch Reactor) son una solución de tratamiento de aguas residuales de alto rendimiento que combinan las ventajas del flujo continuo y por lotes, lo que permite completar todas las fases de tratamiento, sucesivamente, dentro del mismo tanque. Es capaz de cumplir con los estándares de descarga más estrictos y proporciona un rendimiento constante a pesar de las variaciones de flujo. Además, brinda la capacidad de variar la estrategia de operación, siendo capaz de operar en condiciones aeróbicas, anaeróbicas o anóxicas para estimular el crecimiento de los microorganismos deseados. Los biorreactores de membrana combinan el tratamiento convencional de lodos activados con un proceso de separación membrana-líquido-sólido, eliminando así los requisitos de costo y espacio de la clarificación secundaria, la aireación y la filtración. Debido a la separación de la membrana, la población activa de microorganismos en el biorreactor se puede mantener en una concentración 4-5 veces mayor que en los sistemas tradicionales. Esto da como resultado volúmenes de tanques de biorreactores de solo el 20-25% del tamaño de los tradicionales. El MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) es una tecnología que consiste en la introducción del agua pretratada en el reactor biológico de lecho móvil donde la biomasa degrada la materia orgánica presente. En éste, se mantiene un cultivo bacteriano en forma de biopelícula adherido a soportes de alta superficie específica, que se encuentran sumergidos y en constante movimiento dentro del reactor biológico.

Tratamiento de Aguas por Método de Lodos Activados

Existen en el mercado diversos reactores biológicos a membranas. Una empresa de ingeniería medioambiental ha patentado recientemente un modelo denominado BIOCARB, se trata de un reactor de lecho fijo cuyo material de relleno es carbón lignítico granulado; se desarrolló para tratar aguas residuales con contaminantes difíciles de degradar y con color. La inmovilización de biomasa en la superficie del carbón lignítico permite realizar en un solo paso un tratamiento biológico y fisicoquímico de aguas residuales.

Depuradoras Mixtas y Otras Tecnologías

Las depuradoras mixtas combinan procesos físico-químicos y biológicos para lograr una depuración más completa y eficiente. Las depuradoras de oxidación con filtro lamelar son eficaces para separar grasas y realizar un desbaste inicial del agua.

El tratamiento de aguas residuales industriales incluye el mecanismo y proceso usado para tratar aguas residuales que han sido contaminadas por algún medio por actividades de origen antropogénico industrial o comercial y luego son liberadas al medio ambiente o re-utilizadas. El lugar donde se realiza el proceso se le denomina estación depuradora de aguas residuales industriales o EDARI.

La contaminación por efluentes derivados de la actividad humana ha generado un gran problema ambiental por la acumulación biótica y abiótica de metales pesados, hidrocarburos y compuestos orgánicos complejos. Tradicionalmente, se han utilizado técnicas físico-químicas para su eliminación. El procedimiento implica dos etapas muy bien diferenciadas: la primera de producción en continuo de microalgas y la segunda la puesta en contacto del cultivo de microalgas con las aguas a tratar. El proceso más habitual es la ozonización de estas aguas residuales. Para ello, hace falta cultivar microalgas en estanques o reactores que reciban las aguas residuales. Además, las microalgas también pueden absorber compuestos orgánicos y metales pesados. Sin embargo, no todas las algas valen. El estudio y el pilotaje son costosos y es importante tener en cuenta que la depuración con microalgas presenta desafíos técnicos y económicos.

Reutilización y Tratamiento de Lodos

Un tratamiento eficaz de las aguas residuales industriales puede producir agua limpia y reutilizable, además de reducir la producción total de residuos. Las tecnologías de tratamiento de aguas residuales industriales extraen sustancias valiosas del agua de proceso antes de su reutilización, logrando una mayor sostenibilidad y una menor huella de carbono. Dependiendo del tratamiento biológico y de la calidad del vertido, el efluente tratado puede reutilizarse después de una tecnología de membranas de dos barreras como la UF-RO (Ultrafiltración - Ósmosis Inversa).

En las depuradoras de aguas residuales industriales, los lodos generados por la sedimentación y la descomposición de materia orgánica se tratan por separado para reducir su volumen antes de su disposición final o su reutilización. El tratamiento de los lodos puede recuperar el metano reutilizable.

Sostenibilidad y Futuro del Tratamiento de Aguas

El mayor impacto del cambio climático se producirá en el agua. Así que la fuente de agua ya está figuradamente bajo presión. Las empresas especializadas ofrecen una gama de sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales para las principales industrias. Nuestras soluciones y procesos a medida, diseñados específicamente para cumplir los exigentes requisitos y normativas de tratamiento de aguas residuales, pueden gestionar una elevada demanda biológica de oxígeno (DBO), una demanda química de oxígeno (DQO) y niveles de sólidos en suspensión (SST).

Veolia espera que diferentes países que ya sufren sequías obliguen a la industria a reutilizar sus aguas residuales tratadas. Como especialista en procesos biológicos como los aerobios o anaerobios, ofrecemos a nuestros clientes industriales soluciones sostenibles para la reutilización de las aguas residuales tratadas. La responsabilidad de llevar a cabo la depuración de aguas industriales recae en entidades y organismos encargados del tratamiento y gestión de aguas. Empresas especializadas se encargan de limpiar cualquier contenedor de fluidos de forma eficiente y profesional. El principal objetivo de la depuración de aguas industriales es proteger y preservar la calidad del agua y el equilibrio de los ecosistemas acuáticos.

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