DE INTERÉS

El reuso de efluentes industriales

I - El reuso, definiciones

II – Implementación del reuso en un establecimiento industrial

III – Implementación del reuso, riego



I - El reuso, definiciones

¿Por qué es importante aprovechar (reusar) efluentes?

Si bien el planeta es una muy alta proporción agua, la forma en que se encuentra la misma hace que el recurso sea escaso y costoso, debido fundamentalmente a:

- aumento de la demanda por crecimiento poblaciones.

- el uso indiscriminado.

- la desertización.

- la falta de reconocimiento de que el recurso es NO renovable.



Las opciones para revertir este proceso son:

a) Minimización del consumo.

b) Aprovechamiento mediante tecnologías de reuso.


¿Qué se define por reuso (o reciclo) de efluentes?

A la utilización del efluente/agua recuperada desde un drenaje a una aplicación (riego, recarga de acuíferos, uso industrial, etc.).
Según USEPA el término reciclo de agua se aplica como sinónimo de recuperación y reuso del agua efluente.
Las aplicaciones típicas son: agricultura, paisajismo, irrigación de campos deportivos, agua de enfriamiento, agua de proceso para moliendas, agua de baños no potable, lavado de gases, construcción, calderas, procesos en general.

¿Cuáles son las ventajas del reuso?

• Reducción de la demanda de agua.

• Reducción de costos de inversión/operación por re direccionamiento de corrientes de efluentes.

• Reducción del vuelco.

• Reducción de costos de explotación de acuíferos.

• Aprovechamiento de nutrientes para suelos.

¿Cuáles son las posibles desventajas?

• La generación afectada por la estacionalidad no garantiza la disponibilidad del recurso 100%.

• Riesgos de enfermedades por contacto directo (en particular en los casos de riego).

• Costos de inversión de reuso altos.

• Riesgos de contaminación de napas por tratamientos insuficientes.

• Necesidad de mantener la fuente "tradicional" como reaseguro en caso de falla de la instalación de reuso si el insumo es crítico.

Haciendo una aproximación gruesa al tema podemos decir que en general, el problema de reuso en los efluentes industriales está vinculado a remoción de materia orgánica, metales pesados, salinidad, hidrocarburos; en el caso de efluentes sanitarios básicamente vinculado al control de patógenos.
La calidad y extensión del tratamiento estará vinculada a los objetivos finales a definir.

Por ejemplo recuperación de agua potable, con los siguientes enfoques:

1) Reuso potable indirecto:

Es la recuperación del agua contenida en un efluente para ser reintroducida en el cuerpo de agua (superficial o subterráneo) que sirve de fuente de agua potable. De hecho esto es lo que se hace al tratar los efluentes de vuelco a cursos superficiales que sirven para recargar acuíferos o son fuente de agua potable. También se puede hacer en forma controlada mediante desinfección y percolación al suelo para recarga del acuífero y bien por inyección directa. En este último caso las tecnologías de aplicación incluyen por lo menos: eliminación de sólidos en suspensión; control de la composición química (re carbonatación); Tratamiento con carbón activado para eliminación de orgánicos no biodegradables, residuos pesticidas, etc.; osmosis inversa para desalinización, desinfección UV/ozono; ultrafiltración.

2) Reuso potable directo:
Si bien es teóricamente posible alcanzar condiciones controladas de potabilidad a partir de un efluente, el factor de riesgo y los impedimentos sociales hacen que aun sea un tema en debate.



En cuanto al aspecto legal a título de ejemplo, el código de aguas en reglamentación (Ley 12257-1999) indica(1)
Algunos aspectos de la ley:

• Decretar reservas que prohíban o limiten uno o más usos o la constitución de derechos individuales sobre agua de dominio público.

• Establecer preferencias y prerrogativas para el uso del agua del dominio público por categoría de uso, regiones, cuencas o parte de ellas, por acto fundado (1), privilegiando el abastecimiento de agua potable y alentando criterios de reutilización de agua para uso industrial o cualquier actividad productiva que así lo permita. (1) acto fundado, basado en leyes básicas como la Constitución y competente a

• Fijar periódicamente por regiones y por categoría de uso, el canon y las contribuciones a cargo de concesionarios, permisionarios y usuarios en general, pudiendo en caso de emergencia hídrica disminuir o suprimir por tiempo determinado tales gravámenes

• Los que aprovechan aguas deberán permitir las observaciones y mediciones y suministrar la información y las muestras que la Autoridad del Agua disponga. Asimismo comunicarán anualmente:

a) Los caudales y volúmenes usados mensualmente cuando por su magnitud y complejidad lo exija la Autoridad del Agua.

b) El área o instalación beneficiadas.

c) La producción obtenida.

d) Calidad del agua. la autoridad.

En la práctica y dependiendo de la ubicación y las condiciones particulares de cada caso se aplican políticas de reuso/minimización cuando:

a) Es una necesidad operativa propia de un establecimiento industrial.

b) Implique una mejora en el vuelco que no puede resolverse por otra opción, en general con instalaciones en zonas comprometidas urbanísticamente.

c) La ecuación económica sea balanceada respecto a la explotación de pozos u otras fuentes de agua por aplicación de tarifas y cánones de consumo/vuelco.

(1) Estos textos son dados a modo de ejemplo, es posible que en la reglamentación definitiva hayan cambiado algunos aspectos.



II – Implementación del reuso en un establecimiento industrial


Frente a un planteo de evaluación de reuso en un establecimiento industrial, se requiere

• Definir los objetivos del reuso en si mismos. Establecer las razones que justifican el reuso desde el punto de vista legal, costo, política ambiental.

• Disponer de un adecuado balance de agua del establecimiento conociendo los puntos de consumo y sus variables críticas, asi como la dinámica de generación y consumo con sus distintas calidades.

• Entender claramente las características del efluente a tratar y su variabilidad QUE SEA PREVISIBLE y disponer de ANALISIS DE TENDENCIAS Y ESTADISTICAS.

• Conocer las características fisicoquímicas que se propone obtener.

• Contar con experiencia y bases de datos.

• Disponer de un amplio rango de tecnologías para seleccionar el tratamiento más adecuado.

• Disponer estudios piloto SI FUERA NECESARIO.

• Evaluar la posibilidad de sinergia con otros establecimientos.

• Estudiar la viabilidad económica: en esto particularmente tener en cuenta la comparación de costos de inversión y operación del proyecto versus costo de explotación del recurso, costo del transporte del agua, costo operativo del tratamiento de agua, costo operativo del tratamiento de efluentes, costo del vuelco, impacto ambiental, disponibilidad de créditos incentivos, etc.

Definición conceptual del proyecto técnico


1) Evaluación de la calidad del efluente a reusar y de los requerimientos del usuario final del reuso.
Desde el punto de vista técnico la definición del tema pasa por una etapa de recolección de datos donde deben considerarse cada aspecto que pueda impactar en el desarrollo del tratamiento como en la calidad final.

Esos parámetros, medidos en el efluente a recuperar y definidos para el usuario previsto, son:
- Inorgánicos: pH, conductividad, sólidos en suspensión, turbiedad, composición salina (cloruros, sulfatos, sodio, dureza, etc.)
En general vinculados a operaciones de servicios (calderas, torres de enfriamiento) o recuperación de metales (plata en la industria del vidrio espejado, cromo en curtiembres)
Estos parámetros pueden afectar la tecnología a aplicar para la recuperación como p.e. Osmosis Inversa.
- Orgánicos: DQO, DBO5, COT, COV, Fenoles, Grasas, THM, PCB, pesticidas en general, Fosforo orgánicos, Nitrogeno,etc.
Es posible que la aplicación final requiera la eliminación de la materia orgánica o bien deba ser eliminada como parte del pretratamiento necesario para aplicar alguna tecnología o por sus características toxicas.
- Microbiológicos: Coliformes, Salmonella, Shigella, Protozoos, Legionella, Helmintos, etc. Esto afectara tanto desde el punto de vista de la tecnología a elegir como de la aplicación final y los riesgos (riego de comestibles, p.e.)


2) Tecnologías de aplicación

Tamices Recuperación de un efluente ¨limpio¨ con sólidos p.e. aguas de transporte de Fruta.
Floculación - Decantación Eliminación de turbiedad o sólidos suspendidos previo a una filtración terciaria p.e. abatimiento de fósforo del efluente previo al reuso.
Floculación - Flotación Eliminación de grasas o hidrocarburos para:
-Reuso interno en circuitos.
-Recuperación secundaria en petróleo.
-Eliminación de sólidos en suspensión como tratamiento terciario.
Filtración Mantos simples - dobles - Triples Eliminación de sólidos suspendidos en recuperación para circuitos o de trazas de hidrocarburos en recuperación secundaria.
Tratamientos Anaeróbicos Aplicación tratamiento biológico generación gas
Tratamientos Aeróbicos MBR adaptar efluente para alimentar un sistema de OI, bajar contenido TOC en suspensión a valores menores a 3 mg/l
Micro - Ultra Filtración Eliminación de sólidos como pretratamiento de OI.
Eliminación de sólidos en tratamientode metales pesados.
Osmosis Inversa Desalinización p.e.alim, Caldera.
Intercambio Ionico Recuperación de metales pesados p.e.Cromo.
Carbón Activado Reducción de materia orgánica: p.e. previo alimentar osmosis o caldera.
Corrección de niveles de cloro previo a OI
Desinfección Control microbiológico, p.e. reciclo a alimentación torres de enfriamiento.




III – Implementación del reuso , riego (conceptos básicos)


En primera instancia deben conocerse las características hidrogeológicas del suelo y su capacidad para manejar las condiciones de evapotranspiración, permeabilidad, etc.,., y obviamente el régimen de lluvias previsible.

¿Qué metodologías de riego hay disponibles?

Las mas genéricas son:

• Inundación.

• Canales

• Sub superficial.

• Aspersión.

• Localizada.

Cada uno de ellos tiene ventajas y desventajas asociadas a factores climáticos, aplicación (tipo de siembre o forestación), eficiencia del uso del liquido, etc.

El efluente cloacal ha sido utilizado para riego históricamente. En la actualidad el método de aplicación sugerido por la FAO desde hace varias décadas es un sistema donde el control ordenado de la aplicación incluyendo alguna tecnología de control de patógenos permita su uso correcto.

Los factores de riesgo sobre los que llama la atención son:

a) Significativos para la salud (químicos, microbiológicos) Para esto propone la aplicación de procesos de reducción de patógenos (lagunas, tratamientos intensivos, filtración, desinfección).

b) Significativos para la aplicación (salinidad, RAS, toxicidad) El contenido salino y la composición del liquido, el balance de sodio versus iones divalentes (RAS) modifican las características de permeabilidad al suelo.
Algunos elementos pueden ser tóxicos (p.e. metales pesados).
El resultado final si bien no es inmediato provoca a mediano plazo problemas de germinación, crecimiento de especies indeseables, etc.
La alta salinidad provoca el resecamiento de raíces por estrés osmótico.

c) Significativos para el ambiente.
• balance de nutriente
• desertización.
• lavado.
• lixiviado.
La aplicación de efluentes a riego debe estar asesorada por un profesional agrónomo que maneje con conocimientos las condiciones de aplicación y en general se avanza por etapas de ensayo evaluando el impacto.

¿Qué datos mínimos hay que contar para avanzar en un proyecto de riego?

• Datos del suelo
Físicos (estructura, textura)
Hidráulicos (permeabilidad)
Químicos (pH, composición, conductividad)

• Datos topográficos
Pendientes, drenajes
Clima, régimen de precipitaciones, nevadas, evapotranspiración



Ing. Guillermo Cannizzaro
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