8 Importancia del tratamiento del agua, en la industria

8.1 Resumen

Es importante realizar un proceso de acondicionamiento del agua para el proceso industrial, ya que beneficia a sistemas de refrigeración, torres de enfriamiento, motores, la disolución de productos químicos, intercambiadores de calor, mantenimiento de calderas, para evitar que formen corrosión o incrustaciones, entre otros.

8.2 Palabras claves:

Contaminantes, aguas residuales, tratamiento, vertido, reutilización, arsénico, cromo, cobre, plomo, mercurio, desinfección, filtración, adsorción por carbón activado, intercambio iónico, ósmosis inversa, ultrafiltración, microfiltración, nanofiltración.

8.3 Introducción

Informes publicados por Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos del mundo, en el año 2025 el consumo de agua destinada al uso industrial alcanzará los 1,170,000 m3 por año, cifra que en 1995 se situaba en 752,000 m3 por año. Según datos de la ONU, más del 80 % de las aguas residuales se vierten en los ríos, lagos y mar, sin ningún tratamiento. Se debe tomar como ejemplo a Israel, donde el 60 % es desierto y se reutiliza el 87 % de sus aguas residuales, las cuales se destinan principalmente para fines agrícolas e industriales. Es importante la reutilización de las aguas utilizadas en los procesos productivos, ajustar el efluente a los límites de vertido, contemplados en el Acuerdo Gubernativo No. 236-2006.

8.4 Artículo

El Problema

Los contaminantes proceden de industrias muy variadas y por su naturaleza, concentración o caudal del efluente, hacen que esas aguas residuales demanden un tratamiento, antes de su vertido o reutilización.

Figura 8.1: Fuente: Propia

Algunos de los principales compuestos contaminantes en el agua, son:

• Arsénico y sus compuestos: industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos, industria química inorgánica de base o fertilizantes, producción de cemento y materiales cerámicos, así como plantas de procesado de residuos peligrosos.

• Cromo y sus compuestos: en su mayoría están presentes en industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos.

• Cobre y sus compuestos: industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos, industria química inorgánica de base o fertilizantes, industria química orgánica de base y plantas de combustión.

• Plomo y sus compuestos: industrias del metal e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos, industria química inorgánica de base o fertilizantes, refinerías de petróleo y gas.

• Mercurio y sus compuestos: industria química inorgánica de base o fertilizantes e industrias del metal, e instalaciones de calcinación y sinterización de minerales metálicos.

 

Etapas de tratamiento del agua residual

El tratamiento de aguas residuales, consta de varias etapas, cada una de ellas consta de diferentes técnicas y métodos específicos (físicos, químicos y biológicos) para cada necesidad de tratamiento, según el tipo de agua residual. - Pretratamiento: elimina materiales mayores que provocan problemas de mantenimiento y funcionamiento de la planta de tratamiento.

• Tratamiento primario: remueve productos orgánicos e inorgánicos mediante procesos fisicoquímicos.

• Tratamiento secundario: elimina materia orgánica, principalmente disuelta, mediante procesos biológicos.

• Tratamiento terciario: remueve materia inorgánica y recalcitrantes.

• Desinfección: elimina microorganismos mediante procesos fisicoquímicos.

 

Métodos de tratamiento de agua

• Desinfección por cloración: se emplea principalmente para desinfección microbiana. También actúa como oxidante y puede eliminar algunas sustancias químicas, por ejemplo, la descomposición de plaguicidas fácilmente oxidables; puede oxidar elementos disueltos, como manganeso, para formar productos insolubles que se pueden eliminar mediante la filtración posterior; puede oxidar especies disueltas a formas que se pueden remover más fácilmente, por ejemplo, pasar de arsenito a arseniato.

• Desinfección por ozonización: puede ser utilizado como un desinfectante primario, reacciona con las sustancias orgánicas naturales para aumentar su biodegradación, medida en términos de carbono orgánico asimilable; es eficaz para degradar una amplia gama de plaguicidas.

• Filtración: para filtrar el agua que ha sido tratada previamente por coagulación y sedimentación.

• Aireación: se usa para eliminar gases y compuestos volátiles por arrastre con aire.

• Coagulación química: se realiza usualmente con sales de aluminio o hierro como coagulantes, adecuada para la eliminación de partículas que contienen microorganismos, ciertos metales pesados y sustancias químicas orgánicas de baja solubilidad, como ciertos plaguicidas organoclorados.

• Adsorción por carbón activado: se utiliza para la eliminación de plaguicidas y otros productos químicos orgánicos, compuestos que alteran el sabor y olor del agua, toxinas de cianobacterias y carbón orgánico total.

• Intercambio Iónico: el intercambio catiónico (carga positiva) para eliminar ciertos metales pesados, las resinas aniónicas (carga negativa), eliminan nitratos, arsénico y selenio.

• Ósmosis inversa, ultrafiltración, microfiltración y nanofiltración: aplicado a la producción de agua para fines industriales o farmacéuticos.

Figura 8.2: Fuente: propia

8.5 Recomendaciones

• Propiciar que las aguas residuales de la planta de proceso sean descargadas a la red que está conectada a una planta de tratamiento, o en su defecto a una tecnología menos convencional (fosa séptica, laguna de oxidación, entre otras)
• Supervisar que las aguas residuales mantengan un manejo adecuado y eficiente; a través de este proceso se debe eliminar la contaminación bacteriana y de metales.
• Fortalecer el control y vigilancia de las empresas recolectoras privadas de aguas residuales municipales e industriales, para garantizar que sean descargadas de forma segura a sistemas de depuración convencionales.

8.6 Conclusiones

La gestión adecuada de aguas residuales y la eliminación de contaminantes son aspectos cruciales para preservar la calidad del agua y proteger el medio ambiente. En el texto proporcionado, se destacan los principales compuestos contaminantes que se encuentran en el agua, como arsénico, cromo, cobre, plomo y mercurio, provenientes de diversas industrias. Estos contaminantes demandan un tratamiento antes de ser vertidos o reutilizados para evitar impactos negativos en los ecosistemas y la salud pública.

El tratamiento de aguas residuales se compone de varias etapas, cada una de ellas con técnicas específicas que se ajustan a las necesidades de tratamiento según el tipo de agua residual. Desde el pretratamiento hasta la desinfección, se aplican procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar los contaminantes y asegurar que el agua tratada cumpla con los estándares de calidad requeridos.

8.7 Referencias

• [1] Acuerdo Gubernativo No. 236-2006. Guatemala, 5 de mayo de 2006. https://www.ecosistemas.com.gt/wp-descargas-y-reuso.pdf. Último acceso: 20 de marzo de 2023.
• [2] OMS (2018). Guías para la calidad del agua de consumo humano. Cuarta edición. Disponible en: http://bcn.cl/25sz9 (julio de 2018). Último acceso: 20 de marzo de 2023.
• [3] Pacific Institute (2010). Overview of greywater reuse: the potential of greywater systems to aid sustainable water management. Disponible en: http://bcn.cl/215mq (julio de 2018). Último acceso: 20 de marzo de 2023.