Sistemes per al tractament de salmorres industrials

Oferim solucions per al tractament de salmorres industrials, que és com es coneixen les aigües residuals amb altes concentracions de sals generades en processos industrials. Els nostres sistemes per al tractament de salmorres industrials estan dissenyats per complir dos objectius principals:

• Desalinitzar la salmorra per obtenir aigua neta reutilitzable i produir una nova salmorra en forma d’un fang molt més concentrat (minimització de residus líquids) o d’un residu absolutament sòlid (abocament zero).
• Tractament de la salmorra per adaptar-la als límits permesos de descàrrega i enviar-la a clavegueres, aigües superficials, pous d’injecció o proveïdors de serveis ambientals.

En ambdós casos, el tractament desalinitza la salmorra i produeix un residu líquid més concentrat i de menor volum que és més fàcil de gestionar.

Cada salmorra presenta una composició única i requereix un tractament personalitzat per garantir l’èxit en la seva gestió i l’optimització del cost econòmic. Per aquest motiu, la caracterització de la salmorra és de gran importància per conèixer paràmetres clau, com són la salinitat, el potencial d’incrustació, així com el contingut de metalls o altres contaminants.

A Condorchem Envitech hem dut a terme nombrosos projectes per al tractament de salmorres i d’aigües residuals salines. Tot i que existeixen diferents opcions per tractar salmorres industrials, les tecnologies més competitives són el tractament mitjançant membranes i l’evaporació al buit.

Tractament mitjançant membranes

Aquesta opció és especialment interessant quan les salmorres contenen pocs contaminants a més de les sals, de manera que el pretractament necessari per preservar la vida útil de les membranes no ha de ser molt complex.

En aquests casos, mitjançant un procés d’ultrafiltració seguit d’una òsmosi inversa són suficients per generar un efluente d’una altíssima qualitat i un residu concentrat. L’òsmosi inversa subministra aigua fins i tot a aquelles aplicacions més exigents amb la qualitat de l’aigua.

Tot i que Condorchem Envitech pot dissenyar, construir i lliurar claus en mà el procés de membranes que millor s’ajusti a les condicions particulars de cada client, de l’experiència acumulada es destaquen els següents tipus de processos en funció de l’aplicació:

• Equips per a dessalació d’aigua de mar: 1- 1.000 m3/dia
• Equips per a purificació d’aigua de xarxa: 60 L/min a 14.400 L/min
• Equips per a aplicacions especials o a gran escala: a partir de 200 L/h

Tractament mitjançant evaporació al buit

L’evaporació al buit permet el tractament de mescles complexes, que mitjançant tècniques convencionals no és possible, obtenint aigua de qualitat i un residu molt concentrat que pot ser gestionat fàcilment. Es tracta d’una tecnologia neta, segura, molt versàtil i amb un cost de gestió molt baix.

L’evaporador treballa en condicions de buit, així, aconsegueix que la temperatura d’ebullició de l’efluent líquid sigui inferior i, per tant, estalviar energia i millorar l’eficiència.

La gamma d’evaporadors al buit de Condorchem Envitech inclou els tipus principals d’aquests equips:

• Evaporadors al buit a baixa temperatura per bomba de calor
• Evaporadors al buit a alta temperatura per compressió mecànica del vapor
• Evaporadors al buit de múltiple efecte
• Cristal·litzadors

Els diferents tipus d’evaporadors al buit presenten diferents especificitats i, en funció de les característiques precises de cada cas, s’ha d’escollir quin tipus és el més convenient i dissenyar detingudament les seves especificacions.

Els cristal·litzadors s’apliquen habitualment com a fase final del tractament per assecar completament el residu de salmorra. No obstant això, es poden utilitzar com a procés de tractament únic en algunes aplicacions.

En un gran nombre de casos, la solució més eficient implica el disseny d’una planta que combina ambdues tecnologies, ja que és comú que les tecnologies de filtració mitjançant membranes no siguin suficients per obtenir els resultats desitjats i sigui necessari ampliar el tractament mitjançant evaporació i cristal·lització.

A causa d'una àmplia varietat de motius, una nombrosa llista d'activitats industrials utilitza salses i aigües salines, com és el cas de la conservació del producte en el sector alimentari o quan s'utilitza la salsa com a refrigerant en la generació elèctrica.

Les salses no presenten cap toxicitat, no obstant això, no poden ser abocades sense un procés de tractament previ. En cas contrari, es produiria un important impacte ambiental.

La necessitat del seu tractament ve donada per la seva elevada concentració de sals i perquè pot donar-se el cas que arrosseguin contaminants captats durant la seva utilització en el procés.

A causa de la seva alta concentració de sal, les salses solen ser difícils de tractar amb mètodes convencionals i la seva gestió és complicada i pot ser molt costosa.

Quan la producció de salsa és petita encara pot ser gestionada externament. No obstant això, en la majoria dels casos, l'opció més econòmica consisteix en el tractament de les salses per procedir després al seu abocament.

L'objectiu principal del tractament de la salsa és separar els ions de sal dissolts (Sodi (Na)) de les aigües residuals. A causa de l'origen d'algunes aigües residuals de salsa, podrien ser necessaris tractaments addicionals per ajudar a eliminar altres contaminants, com ara metalls i altres ions de sal que donen duresa a l'aigua, com el calci (Ca2).

Els processos millor posicionats per al tractament de salmorres i efluents salins són els tractaments de membranes i l’evaporació al buit.

Mentre que els primers permeten la concentració de l’efluent i la producció d’una aigua d’elevada qualitat, el segon permet el tractament efectiu de la salmorra, és a dir, convertir la salmorra en efluents i productes que poden ser abocats i gestionats amb facilitat.

Així doncs, mitjançant l’evaporació al buit es converteix la salmorra en aigua i un concentrat de sals que, si interessa, pot ser concentrat fins a l’obtenció d’un sòlid cristal·lí.

Mitjançant el procés de cristal·lització és possible transformar el concentrat pastós en un sòlid cristal·lí que ocupa poc espai i pot ser fàcilment gestionat. L’evaporació al buit és l’única tecnologia que permet aconseguir l’objectiu d’abocament zero.

Les salmorres i les aigües residuals salines es poden classificar en dos grups en funció de la seva contaminació:

• Efluents que només contenen sals dissoltesÉs el cas de l’aigua de mar, els efluents de les plantes de purificació de l’aigua de xarxa (descalcificadors, rebuigs d’osmosi inversa, etc.).
• Efluents que, a més de sals, contenen altres contaminantsEfluents de la indústria tèxtil, lixiviats de vessaments de residus sòlids urbans, efluents de la indústria alimentària, etc.

En funció dels contaminants presents a la salmorra, les opcions de tractament més adequades es decanten cap a tecnologies diferents. En el cas de les aigües industrials salines, en tractar-se de mescles complexes pel que fa a la seva composició, l’evaporació al buit és una de les opcions més competitives.

Les salmorres s’utilitzen en una gran varietat de processos industrials, sent els més rellevants els següents:

• Dessalació d’aigua de mar: La producció d’aigua potable mitjançant la dessalació d’aigua de mar o aigües salobres s’ha anat estenent en les últimes dècades en totes aquelles zones en què existeix dèficit híbrid. S’estima que actualment existeixen més de 16.000 plantes dessaladores a tot el món. Sigui quina sigui la tecnologia utilitzada en la dessalació, en tots els casos es produeix un corrent de salmorra que cal gestionar.
• Indústria tèxtil:  L’indústria tèxtil consumeix una gran quantitat d’aigua, la qual ha de ser de qualitat. Freqüentment, l’aigua de xarxa o de captacions pròpies es sotmet a un procés de purificació, generalment, de desmineralització. Com a resultat, quan es regeneren les columnes d’intercanvi iònic, es produeix un efluente amb una elevada concentració salina. A més, en el procés de tenyit de les peces tèxtils, s’utilitzen elevades concentracions salines en les aigües per incrementar l’eficiència del procés de pigmentació de la fibra tèxtil. Aquests efluents, a més d’una elevada concentració de sals, contenen altes càrregues de matèria orgànica.
• Abocadors de residus sòlids urbans (RSU): Els lixiviats que es produeixen als abocadors de RSU són de composició complexa i cal tractar-los per impedir que el seu abocament provoqui un impacte ambiental. Com a conseqüència del seu tractament, es genera un efluente concentrat que conté totes les sals presents originalment en el lixiviat.
• Indústria alimentària: Per impedir l’atac dels microorganismes sobre els aliments i que aquests es conservin durant llargs períodes de temps, històricament s’han utilitzat tècniques de salmorra i conservació en salmorres. Aquestes se solen preparar dissolent clorur sòdic i nitrit de sodi en aigua freda, a unes concentracions de sals d’entre el 15% i el 20%. En el procés de preparació d’aquests aliments s’acaben produint importants efluents de salmorres. També passa en l’elaboració dels enconits (olives, cogombres, pastanagues, cebes, etc. marinats amb salmorra i vinagre), en la qual és necessària la utilització de solucions d’altes concentracions salines.
• Plantes de tractament d’aigües: Un gran nombre d’indústries utilitzen aigua d’elevada qualitat, ultra pura, per al seu ús en el procés productiu; és el cas de les indústries alimentària, tèxtil, farmacèutica, de materials, etc. Habitualment utilitzen resines d’intercanvi iònic per a suavitzar l’aigua, o bé processos basats en membranes (nanofiltració o òsmosi inversa) per a tractaments més complets. Fruit d’aquesta purificació es generen efluents que concentren totes les sals i impureses eliminades de l’aigua crua, els quals es caracteritzen per una elevada concentració de sals dissoltes.
• Indústria peletera: L’indústria dedicada al curtidament de pells és coneguda pel seu elevat potencial contaminant, tant pels reactius utilitzats com pels efluents que es generen en els diferents processos. Generalment, els processos que es segueixen en el curtidament de les pells són el de salat (amb NaCl), el d’estovament (utilitzant sulfur de sodi, polisulfur de sodi o carbonat de sodi), el d’apelambrat (usant sulfur de sodi, sulfhidrat de sodi, amines, hidròxid de calci i sosa càustica), el d’encalat (mitjançant un bany amb sosa càustica), el de desencalat (utilitzant àcid clorhídric, àcid sulfúric, àcid bòric, clorur d’amoni, acetat d’amoni i èsters cíclics), el de curtidament (sals de crom i formaldehid), el de tenyit, el d’engreix, el de assecat, el d’acondicionament i el d’acabat (usant pigments i anilina).

  Aquests productes químics emprats en els diferents processos s’incorporen a les aigües residuals a mesura que s’utilitzen.

  Encara que els efluents són tractats per eliminar tots els contaminants presents, les sals utilitzades es van concentrant i els efluents tenen concentracions de sals de fins a 10.000 mg/L.

• Plantes de generació d’energia: Les plantes de generació d’energia necessiten per al seu funcionament disposar d’aigua de la màxima qualitat per poder transformar-la en vapor d’alta temperatura, el qual mourà l’alternador. Habitualment, l’aigua ultra pura que s’utilitza s’obté sotmetent l’aigua de xarxa, o de captació, a un procés de tractament. Com a conseqüència d’aquest procés, es genera un efluente residual que concentra totes les impureses eliminades de l’aigua. Aquests efluents es caracteritzen per posseir una elevada concentració de sals, els quals cal tractar per poder ser abocats.
• Extracció de gas i petroli: L’indústria dedicada a l’extracció de gas i de petroli produeix grans quantitats de salmorra. Un elevat nombre de jaciments de gas i de petroli solen aparèixer junt a vetes de sal gema. La tècnica utilitzada per a l’extracció del petroli consisteix en la perforació de pous pels quals s’injecta aigua dolça, que dissol la sal i apareix a la superfície en forma de salmorra. La recuperació del petroli s’aconsegueix desplaçant-lo cap a la superfície mitjançant la injecció d’aigua o de salmorra. L’excedent de salmorra ha de ser tractat abans de ser abocat.
• Indústria química i farmacèutica: En les indústries química i farmacèutica s’utilitzen freqüentment salmorres com a fluids refrigerants, per les seves propietats, el seu baix preu i la seva baixa toxicitat.