El ecosistema urbano de nuestras poblaciones y ciudades resulta indisociable a la proximidad o presencia de fuentes de agua que han permitido tanto el abastecimiento de agua potable para la población y actividades económicas, como el drenaje de las aguas residuales. Asimismo, a partir de la revolución industrial, muchos asentamientos humanos se han originado alrededor de grandes industrias, a la vez que estas actividades se han acercado también a los núcleos urbanos, integrándose de forma natural al tejido urbano y convirtiéndose en actores relevantes en el uso de recursos y demanda de servicios.
El agua ha sido uno de los recursos clave para la industria, llevando asociado el necesario desarrollo de un conjunto de servicios para su uso que, actualmente, ya se conciben como un ciclo cerrado (captación, potabilización, distribución, saneamiento y regeneración-reutilización), emulando a la naturaleza de la que no deberíamos intentar separarnos en nuestro afán de continuo desarrollo y crecimiento.
En este marco, la tecnología lamelar de TecnoConverting ha permitido optimizar el tratamiento y reutilización de agua de lavado de gases en una industria de fundición de aluminio reciclado en la provincia de Barcelona.
El proyecto llevado a cabo por TecnoConverting ha consistido en la remodelación completa de la obsoleta instalación de tratamiento de agua existente ante la ampliación de la capacidad de tratamiento de gases. La capacidad de la nueva planta se ha fijado en 30 m3/h, superando los 12 m3/h de la antigua instalación.
El diseño de TecnoConverting permite trabajar con una etapa de decantación con la calidad del efluente requerida para su reutilización
El origen del agua a tratar procede del scrubber de limpieza de gases aspirados de la zona de hornos de fundición, con un alto contenido en sólidos metálicos donde predomina el aluminio, y un marcado componente básico por el uso de sales como coadyuvantes a la fundición de los metales.
Atendiendo al pH básico del agua y a la alta concentración de aluminio, la planta diseñada por TecnoConverting ha contemplado una fase inicial de neutralización de las aguas mediante la dosificación de ácido sulfúrico, que a la vez actúa como coagulante, insolubilizando de forma automática el alto contenido de compuestos metálicos. Para ello se ha construido un nuevo tanque de neutralización de 4 m3 de capacidad, en acero inoxidable y planta cuadrada, que recibe las aguas sucias del scrubber de gases y dispone de un tiempo de retención de 8 minutos. Las aguas del tanque se agitan mediante un agitador vertical de 100 rpm, el cual ha sido reaprovechado de la antigua instalación.
En el tanque de neutralización también se han conectado los retornos de la nueva planta para evitar desbordamientos de agua de los tanques en caso de sobrepasado de la capacidad de tratamiento de la instalación, así como los vaciados de los tanques de floculación. Esto último resulta importante porque la planta trabaja, de acuerdo con los requerimientos de producción de la industria, durante 8-10h al día, de forma que se procede al vaciado diario de las cubas de floculación en el momento de la parada de la instalación, para evitar el estancamiento de las aguas en esos tanques y el riesgo de flotación de sólidos que se produce al arrancar la instalación en la siguiente jornada.
Instalación, preparación y dosificación del floculante.
Del tanque de homogenización el agua se eleva, mediante una bomba centrífuga dotada de variador de frecuencia, a 2 cubas en serie agitadas de floculación: una primera de nueva construcción en acero inoxidable de 3 m3 y una segunda de 2 m3 de capacidad reaprovechada de la antigua planta. En la primera de las cámaras se adiciona el floculante, contando con un tiempo total de retención para la floculación de 10 minutos. Los tanques de floculación disponen cada uno de un agitador vertical de 25-30 rpm.
Las aguas floculadas pasan a continuación a un nuevo decantador lamelar compacto, de tipo vertical troncocónico, con tecnología lamelar TecnoPlate (lamela plana) diseñado para tratar la totalidad del nuevo caudal de la planta, con una velocidad de Hazen de 0,92 m/h y un tiempo de retención lamelar equivalente de 2,62 h. El agua entra al decantador a través de una cámara de tranquilización para pasar a continuación sin turbulencias a la zona lamelar. Para facilitar las tareas de mantenimiento, TecnoConverting ha colocado las lamelas planas en tres bastidores con guías individuales para cada lamela, que permite su extracción de forma individual, no requiriéndose de medios especiales para su limpieza. Asimismo, la salida del efluente clarificado del nuevo decantador se realiza a través de canales Thompson laterales que permiten el acceso a la zona lamelar sin obstáculos. El decantador incorpora en su cámara de tranquilización un canal aliviadero conectado al tanque de homogenización para evitar su desbordamiento en caso de que se exceda su capacidad de tratamiento.
Tanque de floculación.
Atendiendo a que la antigua planta disponía de dos pequeños decantadores lamelares que funcionaban en serie, TecnoConverting ha situado dichos equipos a continuación del nuevo decantador lamelar trabajando en paralelo, como segunda etapa de decantación para el afino del efluente clarificado. En este sentido, el diseño de TecnoConverting permite trabajar con una sola etapa de decantación, en la que se obtiene la calidad del efluente requerida para su reutilización, o con dos si se quiere elevar la misma o bien se estima una sobrecarga del agua bruta de entrada. Asimismo, TecnoConverting ha previsto una conducción de bypass del nuevo decantador hacia la segunda etapa de decantación, evitando la parada de la instalación en caso de mantenimiento o limpieza del nuevo decantador.
El agua tratada retorna al depósito de agua limpia del scrubber para su reutilización, situado justo bajo la torre de limpieza. La calidad del efluente obtenido permite la plena reutilización del agua en un ciclo completamente cerrado, requiriéndose tan solo pequeños aportes de agua potable derivados de la evaporación que se produce entre el contacto contracorriente de los gases calientes y la ducha de agua que se produce en el interior del scrubber.
La instalación proyectada por TecnoConverting permite cerrar el ciclo del agua de la industria y reducir al mínimo el consumo de agua
En cuanto a la purga de fangos decantados, los nuevos decantadores se han conectado al sistema de sacos filtrantes de la antigua instalación mediante tuberías y válvulas, realizándose esta operación de forma manual por el personal de la industria.
En relación a la dosificación de reactivos, para el ácido sulfúrico previsto para la neutralización y coagulación del agua bruta, TecnoConverting ha instalado un panel de dosificación compuesto por una bomba dosificadora electromagnética de 6-10 l/h de caudal, que regula su funcionamiento a través de un medidor de pH situado en el tanque de neutralización. De acuerdo con los volúmenes de dosificación se ha optado por el almacenado del producto en un tanque de 1 m3 con cubeto de retención y situado en una zona exterior cubierta. El panel de dosificación incorpora un sensor electrónico de flujo y una válvula multifuncional de sobrepresión-vacío, así como una caña de aspiración de producto con sensor de nivel. Todas las conducciones del reactivo se han realizado en tubo PVDF protegido, a su vez, con tubo de PVC transparente.
En cuanto al floculante, se ha adoptado un polielectrolito aniónico líquido concentrado que asegura el máximo rendimiento a la mínima dosis. En este sentido, se ha instalado un segundo panel de dosificación basado en una bomba electromagnética de producto concentrado, un tanque agitado de 120 l de dilución y madurado, con medidores de nivel y sistema automático de entrada de agua potable, y una bomba dosificadora de pistón-membrana para el floculante diluido de 50-300 l/h. En este caso, las tuberías de dosificación se han ejecutado en PVC.
Construcción de una nueva planta.
La instalación diseñada por TecnoConverting se ha completado con un cuadro eléctrico para la alimentación y control de los equipos, integrando tanto los nuevos como los antiguos que se han reaprovechado de la vieja planta.
TecnoConverting ha construido todos los equipos y conducciones, incluyendo las lamelas, en acero inoxidable AISI 316 atendiendo a la alta temperatura de las aguas a tratar (50ºC) y su corrosividad, a excepción de las conducciones de las dosificaciones de reactivos realizadas en plástico. Asimismo, la planta se ha optimizado a nivel energético, favoreciendo el movimiento del agua y la purga del fango por gravedad.
TecnoConverting ha desarrollado este proyecto en la modalidad EPC (Engineering, Procurement and Commisioning), incluyendo los ensayos iniciales jar-test de selección de los químicos. La planta se ha entregado al cliente completamente acabada y en marcha a régimen, incluyendo también la formación básica de los operadores.
La instalación proyectada por TecnoConverting permite cerrar el ciclo del agua de la industria y reducir al mínimo el consumo del recurso agua. Esta nueva instalación junto con la propia actividad de reciclaje de aluminio de la industria, son claros exponentes de la llamada “economía circular” y de un desarrollo sostenible y socialmente comprometido.
