Sistema híbrido ZLD innovador para la máxima eficiencia de costos

Con el nuevo proceso ZLD.eco de Hager + Elsässer y su empresa hermana MFT, se puede reducir significativamente el consumo de energía gracias a la etapa de evaporación altamente reducida.

Ejemplo de una unidad de evaporación que forma parte de un proceso ZLD.

El modelo de producción sin aguas residuales – Zero Liquid Discharge (ZLD) – está ganando popularidad en diferentes industrias. En lugar de utilizar agua lo más limpia posible, en el futuro no se debería liberar agua alguna de los procesos de producción. Hager + Elsässer (H+E) ha desarrollado junto con su empresa hermana Membran Filtrations Technik (MFT) un nuevo método ZLD, en el que mediante una serie de técnicas innovadoras de filtración y separación, incluyendo tres etapas de ósmosis inversa, se puede reducir al mínimo la evaporación final de los residuos restantes.

Ya están en operación alrededor de 400 plantas ZLD en todo el mundo. Los motivos varían según la región: mientras que en regiones con escasez de agua, como el sur de Francia, se busca principalmente la independencia del suministro local de agua, en Alemania se están estableciendo regulaciones ambientales cada vez más estrictas, por ejemplo, para la descarga de salmueras. En países como India o Sudamérica, a menudo no existen plantas de tratamiento, por lo que el ZLD sirve como sustituto. Las empresas en países europeos, en cambio, utilizan los procedimientos ZLD para el tratamiento posterior al proceso de clarificación principal.

Hasta ahora, los costos elevados de inversión y operación de la producción sin aguas residuales eran un obstáculo para el ZLD. Sobre todo, el consumo de energía es alto.

Hager + Elsässer, uno de los principales proveedores mundiales de soluciones para una gestión integral del agua, ha desarrollado junto con su empresa hermana MFT (Membran-Filtrations-Technik) un nuevo procedimiento ZLD, en el que el consumo de energía se reduce significativamente mediante una etapa de evaporación mucho más reducida: ZLD.eco.

Etapa de membrana de alta presión con módulo de disco circular

La pieza central del sistema es una nueva etapa de ósmosis inversa de alta presión. Después de un proceso de pretratamiento – ya sea químico-físico o biológico, dependiendo del usuario – y una etapa de ultrafiltración que elimina los restos de sustancias orgánicas, se emplea una tecnología de membranas en varias etapas para concentrar más las sustancias no orgánicas. Tras las primeras dos etapas de ósmosis inversa, en las que se aplican presiones de hasta 80 bar, queda un concentrado de aproximadamente el 20 por ciento del volumen total de agua residual, que se transfiere a una tercera etapa de ósmosis inversa. Esta tercera etapa de ósmosis inversa es un proceso de alta presión de hasta 200 bar. Para ello, se utiliza un módulo especial desarrollado por MFT, llamado Módulo de Disco Circular (CD Module). A diferencia de otros módulos, que se atraviesan en forma de meandro, el agua atraviesa el módulo en forma circular, lo que reduce la pérdida de presión.

El concentrado, que se calienta a unos 70°C debido a la alta presión, se evapora en una etapa posterior de menor presión, que junto con la tecnología de membranas forma un “sistema híbrido”, hasta obtener una consistencia manejable. La energía térmica se recupera en el sistema y se reutiliza para aumentar la eficiencia. Esto reduce considerablemente el consumo de energía del sistema completo. La cantidad residual de residuos que queda tras la preconcentración máxima mediante la tecnología de membranas de alta presión es mucho menor que en los métodos tradicionales. Como resultado, la etapa de evaporación en ZLD.eco puede ser mucho más corta.

En comparación con los sistemas tradicionales sin preconcentración, ZLD.eco requiere aproximadamente un 20 por ciento menos de energía. Además, en la planta de evaporación más pequeña se necesita menos energía de enfriamiento para condensar, lo que puede ahorrar hasta un 80 por ciento. Se logran más ahorros gracias a la estructura modular del sistema. El ahorro en costos de personal alcanza aproximadamente un 20 por ciento. Los costos de puesta en marcha también son un 20 por ciento menores. Por último, el consumo de productos químicos es menor. La inversión en ZLD.eco se amortiza en poco tiempo debido a estos ahorros en diferentes niveles.