tratamiento de salmuera

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PROYECTOS DE INVESTIGACI PROYECTOS DE INVESTIGACIÓ N SOBRE GESTI N SOBRE GESTIÓ N Y N Y TRATAMIENTO DE SALMUERAS PROCEDENTES DE TRATAMIENTO DE SALMUERAS PROCEDENTES DE PLANTAS DESALADORAS PLANTAS DESALADORAS Domingo Zarzo y Elena Campos Domingo Zarzo y Elena Campos Valoriza Agua Valoriza Agua

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Page 1: Tratamiento de Salmuera

PROYECTOS DE INVESTIGACIPROYECTOS DE INVESTIGACIÓÓN SOBRE GESTIN SOBRE GESTIÓÓN Y N Y TRATAMIENTO DE SALMUERAS PROCEDENTES DE TRATAMIENTO DE SALMUERAS PROCEDENTES DE

PLANTAS DESALADORASPLANTAS DESALADORAS

Domingo Zarzo y Elena CamposDomingo Zarzo y Elena CamposValoriza AguaValoriza Agua

Page 2: Tratamiento de Salmuera

ÍÍndice de la presentacindice de la presentacióónn

••IntroducciIntroduccióónn••TecnologTecnologíías para la gestias para la gestióón de las salmueras en n de las salmueras en plantas de interiorplantas de interior••Proyecto I+D sobre gestiProyecto I+D sobre gestióón de salmuerasn de salmueras••Manual de buenas practicas para la inyecciManual de buenas practicas para la inyeccióón n profunda de salmuerasprofunda de salmueras••Proyecto de I+D sobre la gestiProyecto de I+D sobre la gestióón de salmueras en el n de salmueras en el sector minero (proyecto TAAM)sector minero (proyecto TAAM)••Ejemplos prEjemplos práácticos de gesticticos de gestióón de salmuerasn de salmueras••ConclusionesConclusiones

Page 3: Tratamiento de Salmuera

IntroducciIntroduccióónn

Page 4: Tratamiento de Salmuera

Uno de los Uno de los aspectos ambientales maspectos ambientales máás relevantes en el campo de la s relevantes en el campo de la desalacidesalacióón es el de los n es el de los vertidos de salmueras vertidos de salmueras o concentrados. En los o concentrados. En los úúltimos altimos añños, se han incrementado los esfuerzos en hacer que estos os, se han incrementado los esfuerzos en hacer que estos vertidos tengan en menor impacto posible e incluso en la posibilvertidos tengan en menor impacto posible e incluso en la posibilidad idad de su posible aprovechamiento industrial por la vde su posible aprovechamiento industrial por la víía de la extraccia de la extraccióón n de sales u otros productos qude sales u otros productos quíímicos.micos.

En el caso de las salmueras de agua de mar, el problema estEn el caso de las salmueras de agua de mar, el problema estááresuelto o al menos controlado mediante las prresuelto o al menos controlado mediante las práácticas habituales cticas habituales (estudios medioambientales previos, diluci(estudios medioambientales previos, dilucióón previa a la descarga, n previa a la descarga, uso de difusores, localizaciuso de difusores, localizacióón de la descarga, planes de vigilancia, n de la descarga, planes de vigilancia, etc.). etc.).

Page 5: Tratamiento de Salmuera

Sin embargo, Sin embargo, en el caso de las aguas salobres en zonas de interioren el caso de las aguas salobres en zonas de interior, la , la descarga de salmueras es un problema importante con una solucidescarga de salmueras es un problema importante con una solucióón que n que muchas veces, aunque tiene solucimuchas veces, aunque tiene solucióón tn téécnica (como puede ser los cnica (como puede ser los sistemas de vertido cero liquido, ZLD) es sistemas de vertido cero liquido, ZLD) es inviable econinviable econóómicamentemicamente. .

Un problema adicional es que la composiciUn problema adicional es que la composicióón de la salmuera procedente n de la salmuera procedente de aguas salobres no se basa solo en cloruro sde aguas salobres no se basa solo en cloruro sóódico, como en las de agua dico, como en las de agua de mar, sino que incluyen otros componentes como sulfatos, nitrade mar, sino que incluyen otros componentes como sulfatos, nitratos, tos, ssíílice, y puede generar problemas con los nutrientes (N y P), o pulice, y puede generar problemas con los nutrientes (N y P), o puede ede contener elementos especcontener elementos especííficos de alta toxicidad como metales pesados ficos de alta toxicidad como metales pesados en aguas de mineren aguas de mineríía, arsa, arséénico, etc.nico, etc.

Southern Seawater Desalination plant, Western Australia, 153.000 m3/día, actualmente en ampliación a 300,000 m3/día

Page 6: Tratamiento de Salmuera

TecnologTecnologíías para la gestias para la gestióón de las n de las salmueras en plantas de interiorsalmueras en plantas de interior

Page 7: Tratamiento de Salmuera

““Estado de ArteEstado de Arte”” en la gestien la gestióón de salmueras. n de salmueras. TTéécnologcnologíías disponibles (1)as disponibles (1)

•• Descarga en aguas superficiales Descarga en aguas superficiales •• Descarga combinada con otros efluentes (agua Descarga combinada con otros efluentes (agua

residual, agua de mar, etc.) residual, agua de mar, etc.) •• InyecciInyeccióón en pozos profundosn en pozos profundos•• AplicaciAplicacióón al terrenon al terreno•• Lagunas de evaporaciLagunas de evaporacióónn•• Gradientes de salinidad en lagunas solaresGradientes de salinidad en lagunas solares•• ÓÓsmosis inversa en 2 etapas, con precipitacismosis inversa en 2 etapas, con precipitacióón n

ququíímica entre etapas mica entre etapas •• ÓÓsmosis inversa en 2 etapas con tratamiento smosis inversa en 2 etapas con tratamiento

biolbiolóógico entre etapas gico entre etapas •• ÓÓsmosis inversa con pretratamiento de smosis inversa con pretratamiento de

ablandamiento y alto pH ablandamiento y alto pH •• NanofiltraciNanofiltracióón de doble paso n de doble paso •• Proceso SPARRO (Seeded Slurry Precipitation Proceso SPARRO (Seeded Slurry Precipitation

and Recycle)and Recycle)•• WAID (Wind Aided Intensified Evaporation) WAID (Wind Aided Intensified Evaporation) •• SolidificaciSolidificacióón y captura de las salesn y captura de las sales•• Procedimientos de extracciProcedimientos de extraccióón de sales o n de sales o

producciproduccióón de productos qun de productos quíímicosmicos

Page 8: Tratamiento de Salmuera

““Estado de ArteEstado de Arte”” en la gestien la gestióón de salmueras. n de salmueras. TecnologTecnologíías disponibles (2)as disponibles (2)

Tecnologías “emergentes”

•Destilación de membrana o pervaporación •Desionización capacitiva • FO (Forward osmosis) - Otros

Esquema experimental de una Forward Osmosis (FO). Fuente; Esquema experimental de una Forward Osmosis (FO). Fuente; ““A novel implementation on water A novel implementation on water recovery from whey recovery from whey ““ForwardForward--Reverse OsmosisReverse Osmosis”” Intregrated Membrane systemsIntregrated Membrane systems””. C. Aydiner y . C. Aydiner y col.col.

Page 9: Tratamiento de Salmuera

Fuente: Informe de la organizaciFuente: Informe de la organizacióón mundial de la salud: n mundial de la salud: ““Desalination for safe Desalination for safe water supply. Guidance for the Health and Environmental Aspects water supply. Guidance for the Health and Environmental Aspects Applicable to Applicable to DesalinationDesalination””

MMéétodo para la gestitodo para la gestióón / eliminacin / eliminacióón de n de salmuerassalmueras

Frecuencia de uso (en % de nFrecuencia de uso (en % de núúmero mero de plantas)de plantas)

Descarga en aguas superficialesDescarga en aguas superficiales 45%45%

Descarga a redes de saneamientoDescarga a redes de saneamiento 42%42%

InyecciInyeccióón en pozos profundosn en pozos profundos 9%9%

Lagunas de evaporaciLagunas de evaporacióónn 2%2%

Riego o aplicaciRiego o aplicacióón al terreno por n al terreno por aspersiaspersióónn

2%2%

Descarga liquida cero (Zero liquid Descarga liquida cero (Zero liquid discharge discharge ––ZLD)ZLD)

< 0,1 %< 0,1 %

Porcentaje de uso de distintos mPorcentaje de uso de distintos méétodos de gestitodos de gestióón de n de salmuerassalmueras

Page 10: Tratamiento de Salmuera

Proyecto de I+D sobre gestiProyecto de I+D sobre gestióón de n de salmuerassalmueras

Page 11: Tratamiento de Salmuera

Participantes

PRESUPUESTO:PRESUPUESTO: 6.2 millones de 6.2 millones de €€Subvenciones: Subvenciones: 2,6 millones de 2,6 millones de €€ (Ministerios de Industria y (Ministerios de Industria y

Medio Ambiente espaMedio Ambiente españñoles)oles)DuraciDuracióón: n: 3 a3 aññosos

Page 12: Tratamiento de Salmuera

1) Desarrollo a nivel piloto de sistema de recuperación y valorización de sales divalentes procedentes de salmueras de desaladoras

2) Estudio de la viabilidad técnica y económica de un sistema de evaporación-cristalización para la eliminación de salmueras

3) Estudio de posibles aplicaciones industriales de las salmueras oproductos obtenidos de las salmueras

4) Estudio de la viabilidad técnica y económica de la inyección de salmueras de desaladoras en acuífero profundo

5) Estudio del efecto de la ósmosis directa y otros parámetros sobre la dilución de salmueras en el mar y la modelización de dicho efecto en contraste a los modelos matemáticos utilizados hasta el momento

Las etapas del proyecto han sido en general, 1) Recopilación bibliográfica, investigación de mercado y definición de alternativas2) Desarrollo de las tecnologías a escala piloto3) Diseño e implementación de plantas piloto 4) Puesta en marcha de los pilotos5) Desarrollo de experimentos en plantas piloto y elaboración de conclusiones

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN DESARROLLADAS

Page 13: Tratamiento de Salmuera

1) Desarrollo a nivel piloto de sistema de recuperación y valorización de sales divalentes procedentes de salmueras de desaladoras

OBJETIVO:OBJETIVO:Desarrollar un sistema a escala piloto de ExtracciDesarrollar un sistema a escala piloto de Extraccióón de sales n de sales procedentes de salmueras de desaladoras para;procedentes de salmueras de desaladoras para;

-- Incrementar el rendimiento del proceso de desalaciIncrementar el rendimiento del proceso de desalacióón del agua n del agua (aumento de la conversi(aumento de la conversióón del sistema)n del sistema)-- ExtracciExtraccióón de las sales disueltas en la salmuera para su valorizacin de las sales disueltas en la salmuera para su valorizacióón n posteriorposterior-- EliminaciEliminacióón o reduccin o reduccióón del vertidon del vertido--Como consecuencia del proceso elegido, producciComo consecuencia del proceso elegido, produccióón de energn de energíía a partir a a partir del disolvente residual utilizado en el procesodel disolvente residual utilizado en el proceso

El proceso se basa en la extracciEl proceso se basa en la extraccióón de sales (principalmente divalentes) n de sales (principalmente divalentes) de la salmuera por medio de la precipitacide la salmuera por medio de la precipitacióón de las mismas con un n de las mismas con un disolvente orgdisolvente orgáániconico

Page 14: Tratamiento de Salmuera

Desarrollo de la línea de investigación

-En la Universidad Complutense de Madrid, ensayos de laboratorio y plantas piloto.

-Disolvente con el que mejor resultado fue etanol.

-Se ensayaron otros disolventes orgánicos como acetona, isopropanol y glicerol y se realizaron pruebas en cámara hiperbárica

-La parte energética del proceso (producción de energía a partir del etanol residual) fue estudiada por Valoriza Energía y se realizó un estudio de disponibilidad de combustible y de la turbina adecuada.

Se realizaron diversos estudios que incluyeron:

Estudio de viabilidad económica y legal del uso de etanol como combustible para generación de energía, que resultó ser el aspecto limitante del proyecto

Estudio de instalaciones de vertido cero de una planta de OI industrial

Estudio previo sobre las posibilidades de separación del agua/etanol mediante proceso de pervaporación por la Universidad de Alcalá de Henares

Estudios de viabilidad de la aplicación de la tecnología para solucionar problemas de descarga de plantas para eliminar arsénico

Page 15: Tratamiento de Salmuera

CONCLUSIONES

•La separación de sales divalentes de salmueras mediante extracción con disolventes orgánicos es técnicamente viable•Para que el proceso sea económicamente viable es necesario la implementación de un sistema de recuperación del disolvente que permita su aprovechamiento energético•Es necesario optimizar el proceso para reducir la degradación del disolvente, para lo que se podrían aplicar tecnologías de membranas como pervaporación•Estas tecnologías de minimización del rechazo es especialmente interesante cuando las salmueras contienen elementos tóxicos como arsénico.

Page 16: Tratamiento de Salmuera

2) Estudio de la viabilidad técnica y económica de un sistema de evaporación-cristalización para la eliminación de salmueras

Objeto de la línea de investigación: Estudiar la viabilidad técnica y económica de los sistemas de evaporación-cristalización como solución de vertido liquido cero.

La tecnología de evaporación-cristalización es una tecnología que combina ambas técnicas para producir un residuo sólido a partir de un efluente líquido. Se ha utilizado para diferentes aplicaciones, como son la reducción de los efluentes de:•rechazos de tecnologías de membranas•purgas de circuitos de refrigeración•salmueras de procesos de fabricación (olivas, conservas, aceite)•efluentes de lavado de gases en centrales térmicas de carbón o siderúrgicas•efluentes de procesos metalúrgicos•otros efluentes de difícil tratamiento, como lixiviados

Page 17: Tratamiento de Salmuera

Planta piloto 1- evaporación-cristalización mediante equipo por bomba de calor

Planta piloto 2- Equipo de evaporación-cristalización al vacío mediante caldera de vapor

Caracterización de las sales producidas, basicamente Sulfato cálcico

Q = 7 l/h

Q = 100 l/h

Page 18: Tratamiento de Salmuera

La Tecnología de Evaporación-cristalización, a priori, solo es viable económicamente si se asocia con un sistema de recuperación de vapor o calor residual ya que tiene un alto consumo energético

En la salmuera de la planta estudiada (Cuevas de Almanzora), lasprincipales sales en forma cristalinas encontradas en las sales corresponden a la Basanita CaSO4*5H2O, en mucha mayor proporción que la Halita NaCl y la Aragonita CaCO3.

En los experimentos realizados no se alcanzó al máximo de concentración, siendo preciso una duración mayor del ensayo, ya que no se llegó a concentraciones por encima del producto de solubilidad de ClNa.

Es preciso optimizar el proceso para minimizar el consumo de combustible. Los estudios realizados han identificado los parámetros de operación que afectan a las variables del proceso y a la composición de las sales. Es preciso continuar el estudio para la optimización económica (consumo energético principalmente)

En fase posterior se plantea el modificar las plantas pilotos para incluir energía solar, y minimizar los costes energéticos.

Resumen y Conclusiones

Page 19: Tratamiento de Salmuera

3) Estudio de posibles aplicaciones industriales de las salmueras o productos obtenidos de las salmuerasObjeto de la línea de investigación

Determinar la viabilidad técnica y económica de la aplicación de salmueras procedentes de desaladoras para distintos usos procediendo de este modo a su valorización. Algunas posibles aplicaciones de estas salmueras podrían ser:•producción de sal de mesa en salinas de agua de mar•recuperación ambiental de humedales•usos industriales (regeneración de resinas, electrocloración, etc.)•control de heladas •obtención de productos químicos y sales•cultivo de microalgas

Como resultado de los trabajos realizados coordinados por el InsComo resultado de los trabajos realizados coordinados por el Instituto del tituto del Agua de la universidad de Alicante, se elaborAgua de la universidad de Alicante, se elaboróó un informe de la un informe de la recopilacirecopilacióón bibliogrn bibliográáfica / estudio de mercado.fica / estudio de mercado.

Page 20: Tratamiento de Salmuera

Experimentos realizados

En Planta Piloto

1. Semicontinuo en exterior en planta piloto2. Optimizacion de las condiciones en interior en planta piloto3. Continuo en interior en planta piloto

En cámara de cultivos en el laboratorio

4. Con agua residual procedente de un terciario de MBR como única fuente de nutrientes 5. Con salmuera y agua residual como aporte de fósforo6. Dunaliella salina con salmuera de mar y agua residual

Producción de Microalgas en salmueras como medio de cultivo

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Page 22: Tratamiento de Salmuera

CONCLUSIONES DE LOS ENSAYOS

•Se aislaron más de 25 especies, de las que se seleccionaron varias capaces de reducir hasta en un 93% los nitratos•Destacar que es preciso adicionar Fósforo y oligoelementos al menos de 1 mg/l •El proceso es especialmente interesante para vertidos de terciarios, que contarán con suficiente cantidad de nutrientes, y que presenta problemas de vertido por superar los niveles máximos admitidos.•Está por estudiar los posibles usos y aprovechamientos de la biomasa generada, existiendo diversas posibilidades: producción de betacarotenos, biomasa para producción de energía, o producción de biodiesel y/o etanol. •Hay que desarrollar tecnologías de recolección/separación de la biomasa.

Conclusión general. Es una línea muy interesante con muchas posibilidades de investigación y posibles aplicaciones tecnológicas. Tiene especial interés para el tratamiento de salmueras cargadas en compuestos nitrogenados, generadas en plantas de reutilización.

Page 23: Tratamiento de Salmuera

4) Estudio de la viabilidad técnica y económica de la inyección de salmueras de desaladoras en acuífero profundo

Objeto de la línea de investigación; esta Línea de Investigación pretendía evaluar la viabilidad de la inyección de salmueras en acuíferos profundos.

El estudio comenzó con un caso concreto en la planta potabilizadora de Abrera, y que cuenta con la tecnología de desalación de electrodiálisis reversible (200.000 m3/día)

Se realizaron una serie de estudios hidrogeológicos de la red de acuíferos afectados y se determinó por las características de la cuenca que la inyección profunda no era viable para el caso de la planta de Abrera.

Finalmente, los objetivos se ampliaron realizando un amplio estudio de posibilidades de aplicación en todo el territorio español, y con la elaboración de un manual de buenas prácticas que servirá de guía para futuros proyectos.

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750 pozos o sondeos petrolíferos explotándose o para prospección.

590 pozos o sondeos a menos de 20 Km de formaciones salinas

Existen 545 pozos o sondeos situados a menos de 20 Km de EDARS.

Posibilidades de aplicación en España de la inyección en acuíferos profundos

Page 25: Tratamiento de Salmuera

La inyección en acuíferos profundos plantea muchos problemas de seguridad y continuidad a lo largo del tiempo, debiendo tratarse de un acuífero “trampa”, es decir confinado.

Hay paises donde se ha llevado a cabo la inyección profunda, con algunos ejemplos en Estados Unidos en el Estado de Florida y en la desaladora de El Paso en Texas.

También se ha empleado esta técnica en algunas desaladoras utilizando pozos de petróleo agotados.

En España hay algún caso aislado, aunque la legislación ambiental lo hace prácticamente inviable

En España hay pocos pozos petrolíferos, y además están cotizados para otros usos, por ejemplo como almacén de gas natural y como sumideros de CO2, con lo que la disponibilidad práctica es muy baja.

En el marco de este proyecto el IMDEA, la Universidades de Juan Carlos I y Alcalá de Henares se ha desarrollado un Manual de buenas prácticas de inyección profunda de salmueras que pretende ser referente

Conclusiones de los estudios

Page 26: Tratamiento de Salmuera

Manual de buenas prManual de buenas práácticas para la cticas para la inyecciinyeccióón profunda de salmuerasn profunda de salmueras

Page 27: Tratamiento de Salmuera

•Fase de estudio. Incluye a) selección del emplazamiento, b) Compatibilidad de fluidos y c) Recopilación de datos y cálculo de parámetros •Fase de diseño. Se recopilarán los datos necesarios para el diseño del pozo y parámetros mínimos a establecer y se diseñará el pozo y también el diseño de su monitorización •Autorización. Se Someterá a las autoridades ambientales pertinentes para su autorización.•Fase de construcción o ejecución. Se deberán definir los requisitos mínimos y controles durante la realización del pozo y la comprobación de la estabilidad de éste.•Fase de operación. Durante esta fase se deberá controlar el índice de inyectividad, y vigilar la ocurrencia de obturación parcial del almacén, problemas de migración del residuo y disminución del rendimiento de la inyección con el tiempo •Fase de clausura

Dentro del presente proyecto de investigación, se desarrolló un manual de buenas prácticas de inyección de salmueras en acuíferos profundos. Se ha intentado definir como realizarlo correctamente y con el menor impacto ambiental, incluyendo las siguientes etapas;

Page 28: Tratamiento de Salmuera

El Manual ha sido publicado y puede ser descargado de forma gratuita en la página web de Valoriza Agua

www.valoriza-agua.com

Page 29: Tratamiento de Salmuera

5) Estudio del efecto de la ósmosis directa y otros parámetros sobre la dilución de salmueras en el mar y la modelización de dicho efecto en contraste a los modelos matemáticos existentes1) se ha diseñado una planta piloto que consta de un tanque de PRFV de

50 m3 con una serie de sensores de conductividad a distintas alturas y longitudes, con el fin de parametrizar el modo de dilución. Los resultados obtenidos en planta piloto se han contrastado con losmodelos matemáticos.

2) Se ha estudiado también el proceso de difusión de salmuera en el agua de mar con técnicas de INTERFEROMETRÍA HOLOGRÁFICA

3) Una tercera parte interesante de este proyecto es la de comparar datos de dilución de salmueras en el mar de plantas reales con las predicciones de los modelos de dilución.

Page 30: Tratamiento de Salmuera

Planta pilotoPlanta piloto

Estudios planta piloto de dilución

Se han realizado diversos estudios de dilucion y publicado los resultados en distintos congresos (IDA, AEDyR, etc)

LaboratorioLaboratorio

Page 31: Tratamiento de Salmuera

Estudios planta piloto de dilución

La planta piloto de 50 m3 de capacidad, contiene 23 medidores de conductividad colocados en distintas posiciones que han permitido simular las plumas de vertido en distintas condiciones (salinidades, ángulos, etc), e incluso obtener ecuaciones que las representen

Page 32: Tratamiento de Salmuera

Resumen y Conclusiones

El objetivo básico de la investigación con técnicas de interferometría holográfica fue la determinación del coeficiente de difusión de la salmuera en agua de mar, utilizando como elemento de comparación KCl.

La interferometría es un técnica adecuada para este fin, aunque se encontraron limitaciones desde el punto de vista de tamaño de las lentes, cubetas de medida, etc, para analizara toda la pluma, que es donde se está trabajando actualmente

Respecto a la planta piloto de dilución en tanque, ha sido y es una buena herramienta para la simulación de estos vertidos debido a la medición on-line de las diferencias de conductividad con el tiempo sin necesidad del uso de tintes o trazadores

Page 33: Tratamiento de Salmuera

Proyecto de I+D sobre la gestiProyecto de I+D sobre la gestióón de n de salmueras en el sector minero (Proyecto salmueras en el sector minero (Proyecto TAAM TAAM –– Tratamiento de Aguas Tratamiento de Aguas áácidas de cidas de MinerMineríía)a)

Page 34: Tratamiento de Salmuera

Participantes

Centros Públicos de investigación: Universidad de Huelva Universidad de Sevilla Universidad de Almería Plataforma Solar de Almería

DuraciDuracióón: 3 an: 3 aññososPresupuesto total del proyecto: 5.879.251 Presupuesto total del proyecto: 5.879.251 €€

Page 35: Tratamiento de Salmuera

Objetivos científico técnicos del proyecto

Diseñar y desarrollar a escala piloto un nuevo sistema de tratamiento pasivo de aguas ácidas

Desarrollar un modelo de cuenca del río Odiel y de sus embalses

Diseño y desarrollo a escala piloto de un sistema de tratamiento activo de aguas ácidas mediante el sellado de escombreras generadoras de dichas aguas.

Investigar la efectividad del tratamiento por ósmosis inversade aguas ácidas, alimentado con energía solar.

Page 36: Tratamiento de Salmuera

Investigar la efectividad del tratamiento por ósmosis inversa de aguas ácidas, alimentado con energía solar.

1. Estudio de la efectividad de los pretratamientos para el tratamiento de las aguas ácidas mediante mediante ósmosis inversa.

2. Desarrollo de un sistema de alimentación energética de la planta con vapor producido en central solar térmica.

3. Desarrollo un sistema de “vertido cero” mediante el aprovechamiento del calor residual

4. Desarrollo conceptual de sistema de almacenamiento de calor producido en el sistema de captación solar

Page 37: Tratamiento de Salmuera

ESQUEMA DEL PROCESO

Pretratamiento Físico-Químico Convencional

Recuperador de Presión

Agua Retorno

Colectores Solares

Agua Bruta

Salmuera

Campo de Colectores SolaresGenerador

de Vapor

Acumulador de Calor

Membranas de Ósmosis Inversa

Doble etapa

Vapor Alta P Alta T

Vapor Baja P

Rechazo Sólido

Permeado

Page 38: Tratamiento de Salmuera

Ejemplos prEjemplos práácticos de gesticticos de gestióón de n de salmuerassalmueras

Page 39: Tratamiento de Salmuera

Ejemplo de gestiEjemplo de gestióón de salmueras en una planta del n de salmueras en una planta del sector alimentariosector alimentario

Page 40: Tratamiento de Salmuera

El ProblemaEl ProblemaLa planta es una instalación industrial dedicada a la fabricación de zumos de frutas, principalmente naranja. El tratamiento de aguasincluye una planta de ósmosis inversa para el suministro de agua de proceso a partir de aguas subterráneas y la planta de tratamiento de efluentes que incluye un DAF y un MBR (reactor biológico de membranas).

El problema principal era que hacer con la salmuera procedente de la ósmosis inversa, ya que la planta está muy lejos de mar y no estaba permitida la descarga a un cauce próximo ni a redes de saneamiento. Por supuesto una solución ZLD era extremadamente cara.

La solución

La soluciLa solucióón fue la mezcla del agua n fue la mezcla del agua residual tratada con la salmuera, residual tratada con la salmuera, obteniendo un agua mezcla de obteniendo un agua mezcla de excelente calidad para el riego de la excelente calidad para el riego de la finca de citricos adosada a la ffinca de citricos adosada a la fáábrica. brica. El lodo tambiEl lodo tambiéén es utilizado para la n es utilizado para la enmienda del suelo agrenmienda del suelo agríícola.cola.

Page 41: Tratamiento de Salmuera

BALANCE DE AGUA EN EL PROYECTO

Agua bruta Agua bruta (subterr(subterráánea)nea) RO 1RO 1

RO 2RO 2

Agua de Agua de procesoproceso

Agua residualAgua residual

Agua Agua tratadatratada

Agua para Agua para riegoriego

LODO LODO DESHIDRATADODESHIDRATADO

1.376 m3/d1.376 m3/díía a 1.275 1.275 S/cm S/cm

502 m3/d502 m3/díía a

< 50 < 50 S/cmS/cm

734 m3/d734 m3/díía a

< 500 < 500 S/cmS/cm140 m3/d140 m3/díía a

9.670 9.670 S/cmS/cm

Ausencia de Ausencia de Microorganismos Microorganismos

502 m3/d502 m3/dííaa50% R50% R

84% R84% R

1.000 m3/d1.000 m3/díía a

1.800 mg/l SS1.800 mg/l SS

5.000 mg/l DBO5.000 mg/l DBO

10.000 mg/l DQO10.000 mg/l DQO

Salinidad <500 Salinidad <500 S/cmS/cm1.000 m3/d1.000 m3/díía a

< 20 mg/l SS< 20 mg/l SS

< 50 mg/l DBO< 50 mg/l DBO

< 160 mg/l DQO< 160 mg/l DQO

< 500 < 500 S/cm S/cm

Agua Agua desinfectadadesinfectada

1.140 m3/d1.140 m3/díía a

< 20 mg/l SS< 20 mg/l SS

< 50 mg/l DBO< 50 mg/l DBO

< 160 mg/l DQO< 160 mg/l DQO

<1.600 <1.600 S/cm S/cm

Agua Agua desinfectadadesinfectada

SalmueraSalmuera

89% de conversi89% de conversióón n global global

EDAR (DAF + EDAR (DAF + MBR)MBR)

Tratamiento Tratamiento de agua de agua residualresidual

ReutilizaciReutilizacióónn

Agua de Agua de proceso proceso RORO

FABRICAFABRICA

Page 42: Tratamiento de Salmuera

Ejemplo de gestiEjemplo de gestióón de salmueras mediante la n de salmueras mediante la instalaciinstalacióón de un n de un ““salmueroductosalmueroducto””

Page 43: Tratamiento de Salmuera

Se trata de un proyecto del año 1997 en el que el entonces Ministerio de Medio Ambiente español decidió construir una tubería de recogida de salmueras de desaladoras y aguas procedentes de drenajes agrícolas para evitar su descarga al Mar Menor (laguna salada con alto grado de eutrofización y un cierto grado de protección ambiental), enviándolas mediante bombeo a una nueva planta desalinizadora.

Los objetivos eran reducir la alta salinidad de estas aguas (aproximadamente 18,000 S/cm, variable, con alto contenido en SS y MO) y reenviarla al canal de regadío que distribuye el agua a los regantes de la zona

PLANTA DESALINIZADORA DE LOS DRENAJES DEL CAMPO DE PLANTA DESALINIZADORA DE LOS DRENAJES DEL CAMPO DE CARTAGENA (MURCIA, ESPACARTAGENA (MURCIA, ESPAÑÑA) A)

Page 44: Tratamiento de Salmuera

Mar Menor

Desalination plant

Pipe network and pumping stations

La planta contenLa planta conteníía varias importantes a varias importantes innovaciones para la innovaciones para la éépoca (1997), poca (1997), como son; como son; --InstalaciInstalacióón de turbinas de n de turbinas de recuperacirecuperacióón de energn de energíía para agua a para agua salobre (turbocharger)salobre (turbocharger)-- 3 trenes con diferentes membranas 3 trenes con diferentes membranas (con distinta qu(con distinta quíímica y espaciadores)mica y espaciadores)

El coste del agua era inferior a 0,25 /m3 El coste del agua era inferior a 0,25 /m3 y la planta fue posteriormente ampliada y la planta fue posteriormente ampliada dentro del programa AGUA del dentro del programa AGUA del gobierno espagobierno españñolol

MarMediterráneo

MarMenor

Page 45: Tratamiento de Salmuera

Ejemplo de vertido de salmuera al mar con mezcla de Ejemplo de vertido de salmuera al mar con mezcla de otros rechazosotros rechazos

Page 46: Tratamiento de Salmuera

AMPLIACIAMPLIACIÓÓN DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE ABRERA N DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE ABRERA (BARCELONA)(BARCELONA)

Es la planta más grande del mundo de Electrodiálisis reversible, produciendo 200.000 m3/día de agua, realizada por la empresa pública Aigües del Ter-Llobregat (ATLL).

La planta se alimenta de agua procedente del Rio Llobregat, con salinidad variable dependiendo de la época del año

Las dificultades de gestión de salmueras venían de la distancia al mar de la planta (unos 30 km)

Page 47: Tratamiento de Salmuera

AMPLIACIAMPLIACIÓÓN DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE ABRERA N DE LA PLANTA POTABILIZADORA DE ABRERA (BARCELONA)(BARCELONA)

Aunque se estudió la posibilidad de inyectar la salmuera en acuífero profundo finalmente se construyó un emisario hasta el mar, para el vertido conjunto con la desaladora de agua de mar del Prat

La Agencia Catalana del Agua realizó un colector de salmueras de unos 50 Km de longitud hasta el mar donde finalmente se incorporó el vertido de salmuera de la planta de Abrera, entre otros

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ConclusionesConclusiones

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ConclusionesConclusiones

La descarga de salmuera en plantas desaladoras de interiorcontinua siendo un problema con pocas alternativas viables. Algunos procesos son prometedores, pero es necesario un mayor esfuerzo en investigación para llegar hasta una solución definitiva.Las salmueras pueden constituir un recurso valioso y debe potenciarse su aprovechamiento.Procesos como la descarga liquida cero (ZLD) por evaporación-cristalización son técnicamente viables, pero su elevado coste hace que solo puedan ser aplicados en casos concretos, en industrias con calor residual procedente de otros procesos, etc.Puesto que los Procesos ZLD pueden ser la mejor solución desde el punto de vista ambiental en algunos casos (presencia de compuestos tóxicos), se está trabajando en el aprovechamiento de fuentes de energía renovable que hagan viable económicamente su aplicaciónLa Inyección en acuíferos profundos es una de las alternativas de gestión más viables económicamente. Se ha avanzado significativamente con la redacción del Manual de Buenas Prácticas para la inyección en acuíferos profundos, que garantiza la realización segura.Es preciso mejorar los modelos de dilución existentes de forma que reproduzcan con mayor fiabilidad el fenómeno real

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