Cuando hablamos de depuración de aguas y flujos residuales, generalizando en cuanto al concepto, de lo que estamos hablando es de retirar sólidos disueltos o en suspensión de una base de agua, para lo cual ideamos procesos físicos, químicos o biológicos destinados a filtrar, coagular, flocular, precipitar, decantar o flotar dichos sólidos y separarlos de su matriz, el agua.
De hecho, si lo miramos desde un punto de vista simplista, la depuración del agua es poco más que una sucesión de procesos concatenados destinados a separar aguas y sólidos de una u otra forma, obteniendo así:
La Evaporación al Vacío es una tecnología de evaporación de los flujos residuales basada en el efecto producido al generar el vacío sobre un flujo de agua
- Por un lado una fracción diluida líquida, que se trata del agua de la cual hemos retirado el contaminante que corresponda, en la mayoría de los casos sólo de forma parcial, y que destinaremos a otros tratamientos o a su vertido.
- Por otro lado una fracción concentrada, que puede ser líquida o sólida, y que se trata del concentrado retirado del agua con el contaminante que queríamos eliminar, y que normalmente suele llevar una proporción de agua elevada que hay que extraer.
En este sentido, los tratamientos van concatenados y tienden siempre a obtener el máximo rendimiento en la depuración del agua, especialmente en términos de calidad de la misma, o en el contenido en humedad de la fracción sólida, lo que finalmente termina por producir flujos de rechazo relevantes que, en muchas ocasiones, debido a su problemática asociada a una alta concentración y difícil tratamiento, deben ser gestionados como residuos, a pesar de que en muchas ocasiones son en su mayor parte agua (hasta en un 95%).
Pero la tecnología ofrece alternativas al tratamiento de estos flujos de rechazo que las técnicas de tratamiento convencionales no logran reducir, y que permitirían llevar el tratamiento de flujos y aguas residuales al tan ansiado “Vertido Cero”.
Tecnologías de sobra conocidas, provenientes de sectores productivos donde la concentración de flujos líquidos está firmemente implantada (alimentación, químico, farmacéutico, etc), y que están basadas en el secado térmico de alto rendimiento, buscando evaporar el flujo para concentrar los sólidos y generar agua prácticamente pura.
“Flujos como el rechazo de ósmosis, los lixiviados, los baños agotados, purgas de resinas de intercambio, rechazos de ultrafiltración, etc, tienen actualmente una alternativa viable técnica y económicamente mediante procesos de tratamiento térmico de alta eficiencia”.
Por un lado encontramos la Evaporación al Vacío, una tecnología de evaporación de los flujos residuales basada en el efecto producido al generar el vacío sobre un flujo de agua, mediante el cual la temperatura de ebullición baja lo suficiente como para generar una evaporación a temperaturas bajas, de 35ºC aproximadamente (para presiones de 33 mbar), que son en las que se encuentran estos equipos actualmente.
Las bajas temperaturas alcanzadas por los Evaporadores al Vacío permiten aplicar fuentes de calor de bajo aporte, optimizando su consumo energético, al poder funcionar mediante bombas de calor, compresión mecánica del vapor o incluso mediante flujos de calor / frío residual de proceso, reduciendo considerablemente los costes de evaporar el agua.
El secado por spray busca incrementar la superficie de contacto del líquido al máximo poniéndola en contacto íntimo con un flujo de aire caliente
En todos ellos el resultado final es la obtención de un flujo concentrado, resultado de llevar prácticamente hasta el punto de saturación el flujo residual, que en algunos casos puede llevarse (mediante equipos especiales, denominados cristalizadores) hasta el residuo seco (5% de agua). Esto permite reducir el volumen del flujo de entrada hasta en un 90% o 95% generando un rechazo mucho más concentrado cuya gestión se realizaría como un residuo líquido, pero en mucha menor cantidad, lo que garantiza plazos de amortización de incluso menos de dos años.
Por otro lado, en los últimos años está surgiendo también una tecnología interesante denominada secado por spray (también conocida como secado por atomización o dispersión). Un proceso de secado que busca incrementar la superficie de contacto del líquido al máximo poniéndola en contacto íntimo con un flujo de aire caliente.
El corazón del proceso está en el sistema de atomización, que puede ser mediante discos giratorios, mediante boquillas a presión o incluso mediante ultrasonidos, generando microgotas que pueden ir desde tamaños inferiores a los 10 µm hasta los 250 µm. Estas pequeñas gotas presentan una alta superficie específica, y al contacto con un gas caliente, a temperaturas de entre 100ºC y 400ºC, evaporan rápidamente el agua de su superficie, concentrando en su interior los sólidos que la conforman.
La rápida evaporación del agua de la superficie enfría el gas entrante y el núcleo de la partícula, capturando toda la energía para superar el calor latente y evaporar el agua, por lo que al final se obtiene un sólido de granulometría controlada, alta sequedad (menos de un 5% de agua) y a baja temperatura, que tiene un coste mucho menor de gestión y que, en algunos casos concretos, incluso se podría llevar a recuperación.
Ambas tecnologías de secado de flujos prometen un futuro interesante en el tratamiento de flujos residuales, cerrando el ciclo y permitiendo el total aprovechamiento del agua usada en nuestros procesos.
