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Sistemas de Depuración de Residuos: Evaporación.

¿En qué consiste la Evaporación en la depuración industrial?

La evaporación al vacío es una técnica que supone un gran avance en el tratamiento de efluentes líquidos, puesto que permite de forma eficiente, limpia, segura y compacta tratar efluentes que mediantes técnicas fisicoquímicas o biológicas no es viable. La evaporación al vacío hace posible la reducción drástica del volumen de residuo líquido (con el consecuente ahorro en gestión de residuos), la concentración de residuos corrosivos o incrustantes, la reutilización del agua recuperada y la implantación de un sistema de vertido cero entre otras muchas ventajas.

La evaporación es una operación unitaria que consiste en concentrar una disolución mediante la eliminación del solvente por ebullición. En este caso, se lleva a cabo a una presión inferior a la atmosférica. Así, la temperatura de ebullición es sustancialmente inferior a la correspondiente a presión atmosférica, lo que conlleva un gran ahorro energético.

¿Cuáles son las diferentes tipos de plantas depuradoras por evaporación?

Evaporadores al vacío por bomba de calor

El funcionamiento de este sistema se basa en el ciclo frigorífico de un gas, el cual se encuentra en un circuito cerrado. El gas frigorífico se comprime mediante la acción de un compresor aumentando su presión y temperatura. Circula a través del intercambiador de calor del propio evaporador, calentando el alimento. Al trabajar al vacío, la temperatura de ebullición es del orden de 40º C. El líquido refrigerante abandona el intercambiador del evaporador y, mediante una válvula de expansión, se descomprime y enfría. Al pasar por un segundo intercambiador de calor, el condensador, hace que el vapor formado en el evaporador condense, a la vez que aumenta su temperatura justo antes de volver a pasar por el compresor y repetir así el ciclo. El mismo fluido refrigerante permite evaporar el alimento así como condensar el vapor generado, por lo que el sistema no precisa de otras fuentes ni de calor ni de refrigeración. Este hecho hace que sea un proceso muy ventajoso desde el punto de vista económico y de gestión.

Es una tecnología idónea para tratar caudales no elevados de líquidos corrosivos, incrustantes o viscosos. Su funcionamiento puede suponer un consumo de energía de 130-170 kW/h por metro cúbico de destilado.

Evaporadores al vacío por compresión mecánica de vapor

Esta tecnología se basa en la recuperación del calor de condensación del destilado como fuente de calor para evaporar el alimento. Para conseguirlo, la temperatura del vapor generado en la evaporación se incrementa comprimiendo éste mecánicamente. Este vapor comprimido, y por tanto sobrecalentado, al pasar por el intercambiador del propio evaporador, consigue un doble objetivo: calienta el líquido a evaporar y condensa, economizando el uso de un fluido refrigerante.

Es un sistema de evaporación muy eficiente y competitivo. Su consumo energético está sobre los 50-60 kW/h por cada metro cúbico de destilado obtenido.

Evaporadores al vacío de múltiple efecto

Esta tecnología consiste en un conjunto de evaporadores conectados entre sí en serie en el que el vacío aumenta progresivamente del primero al último. Esto hace que la temperatura de ebullición, en principio, vaya disminuyendo, por lo que es posible utilizar el vapor generado en un evaporador (o efecto) como fluido calefactor del siguiente efecto.

Su principal ventaja respecto a un único evaporador reside en el ahorro tanto de fluido calefactor como de fluido refrigerante. Para tratar caudales elevados, ésta es una de las opciones más competitivas a nivel económico.

¿Qué podemos destacar de la evaporación?

A modo de resumen, destacar que la evaporación al vacío permite el tratamiento de efluentes que por su composición, por sus características o por su complejidad de gestión no pueden ser tratados mediante técnicas fisicoquímicas convencionales. Además, con un consumo energético contenido, hace posible reducir severamente el volumen de residuos, recuperar un gran caudal de agua para su reutilización e incluso la implantación de un sistema de vertido cero con un coste económico realmente asumible.

A pesar de que son sistemas sencillos de operar, es preciso que la selección y el diseño del equipo más adecuado para unas necesidades concretas, sean realizados por un equipo de expertos en esta tecnología.

Depuración de Aguas Industriales

Muchas empresas industriales utilizan agua durante el procesado de sus productos. Los desechos líquidos que se forman durante la cadena de producción no pueden ser vertidos directamente al alcantarillado, sino que deben ser pretratados antes. Los efluentes de la industria pueden clasificarse por su origen en los siguientes grupos:depuracion de aguas 01

Aguas de proceso, que pueden definirse como aguas que intervienen en el proceso de fabricación y suelen estar en contacto con la materia prima, el producto o los semiproductos.
Aguas de limpieza de equipos e instalaciones. Es uno de los principales focos de consumo y generación de aguas residuales de las industrias.
Aguas de servicio (aguas de refrigeración, purgas de calderas, regeneración de intercambiadores, etc.). Suelen estar menos cargadas que las anteriores y debe ser optimizado su consumo mediante un buen mantenimiento de las instalaciones y la reutilización de las aguas hasta que sea posible.
Aguas sanitarias (utilizadas en los servicios de empleados duchas, aseos, lavabos, etc.). Son similaresa las aguas domésticas.depuracion de aguas 02
Las aguas de proceso y las de limpieza son las más importantes y suelen caracterizarse por su contenido en materia orgánica y sólidos en suspensión, con la aportación, según tipo de industria, de otros contaminantes procedentes de la materia prima (sales disueltas, aceites y grasas, fenoles, nitratos, fosfatos, potasio, etc.) de productos químicos que intervienen en los procesos de fabricación (ácidos, álcalis, salmueras, etc….) o de productos de limpieza.
Estos efluentes son los que diferencian a las industrias de las distintas familias, puesto que las restantes son similares en todos los vertidos industriales. Las aguas de servicios se caracterizan por su alta temperatura (aguas de refrigeración y purgas de calderas), concentración de sales disueltas y/o ácidos o bases (regeneración de ablandamiento) y eventualmente trazas de
aditivos químicos.
Según la legislación vigente (Ley 10/1993, de 26 de octubre), la no realización del pretratamiento de aguas antes de su vertido puede incurrir en sanciones  economicas dependiendo de la gravedad de la infracción.
Infracciones leves: multa de hasta 6,000 €
Infracciones graves: multas entre 6,000 € y 30,000 €
Infracciones muy graves: multas entre 30,000 € y 150,000 €
Para poder prevenir las sanciones economicas, es muy recomendable tener un sistema de depuración de aguas revisado y con mantenimientos programados para evitar paros por acumulación de residuos.