TRATAMIENTO, RECICLAJE Y
POTABILIZACION DE AGUA RESIDUAL MEDIANTE ELECTRO-FLOCULACION IÓNICA.
“El
agua se ha convertido en un recurso muy preciado. Hay lugares en los que un
barril de agua cuesta más que un barril de petróleo.” -Lloyd Axworthy.
El agua es un recurso
fundamental y prescindible, es básico dentro de las necesidades del mundo. Sin
embargo, cada año sube la demanda de este recurso, provocando escases de él,
cada vez mayor, ya que, por la gran demanda de este, hace falta la educación de
cómo hacer buen uso de este recurso. También la falta de soluciones para la
reutilización en buen estado de este mismo. De igual forma por el poco tratamiento
que se le ha dado al agua residual, en otras palabras, agua contaminada, para
recuperarla. Cada vez se acentúa de manera más significativa la escasez de este
recurso por la misma demanda de él, que va en aumento.
Los problemas no solo
se reflejan en lo físico, estético o visual. Todos sabemos que la contaminación
afecta diversos sistemas, sin embargo, uno de los más importantes y/o
esenciales es el recurso del agua. Ya que el agua está involucrada con
prácticamente casi toda acción y proceso, por y para el hombre. Con esta
situación apremiante, se ha hecho de gran importancia la búsqueda y la implementación
de métodos y tecnologías que puedan ayudar a resolver este problema de los
escases de agua para consumo humano.
El
documento "Hacia un futuro con seguridad hídrica y alimentaria"
(Towards a water and food secure future) expresa que hay necesidad de
implementar políticas gubernamentales e involucrar importancia respecto a los
sectores público y privado. Asegurando que al momento de producción agrícola,
pesquera, etc. Se haga de manera sostenible y tenga en prioridad el recurso
hídrico. (Página “Organización de las naciones unidas para la alimentación y la
agricultura.”)
Hoy
en día, naciones y organizaciones gubernamentales han exigido implementar
normas y restricciones para el desecho de aguas y el abastecimiento de agua
potable a nivel industrial. Sin embargo, aun habiendo conseguido se atienda a
estas normas y restricciones, muchos de los residuos contenidos aun en la
descarga de aguas, siguen dañando y contaminando, si bien, no de la misma
gravedad, pero con un alto y significativo problema en ellas. Ocasionando contaminación
al momento de llegar o entrar en contacto con agua limpia.
Las
aguas residuales son aguas contaminadas por la industria, comercios, uso
doméstico, etc. Toda agua que es utilizada en consumo humano sea cual sea el
uso, termina siendo agua contaminada, agua sucia. Conocida como agua residual.
De la cual, muchos no saben a ciencia cierta los componentes y contaminantes
que esas aguas pueden contener. Por eso se desechan y/o deben ser desechadas.
Todas estas aguas, también entran en el ámbito de contaminantes por su
contenido en ellas. De igual forma se pueden considerar nocivas para la salud
en flora, fauna y en calidad humana.
Las
aguas residuales se clasifican en varios sectores. Algunos tipos de aguas residuales
se clasifican como:
(Espigares
García, Pérez López, M. (2017). Aguas residuales. Composición.)
Figura 1.- Plantas tratadoras de aguas residuales –
Rafael Humberto Pagán Santini
Las aguas residuales y
aspectos.
1.
Malos
olores y sabores.
2.
Los
procesos de descomposición, la presencia de vegetación acuática, bacterias, mohos,
hongos, etc., y la reducción de sulfatos a sulfuros, en condiciones anóxicas.
3.
Acción
tóxica. Es el efecto y consecuencia que se tienen en cualquier organismo que
tenga contacto y sea afectado.
 |
4.
Contaminación
de las aguas subterráneas, mantos acuíferos, etc.
Es
por esto por lo que toda agua residual debe recibir un tratamiento específico de
acuerdo con cada tipo de ellas, tomando en cuenta cada componente contenido en
el agua residual, para que en el tratamiento sea especifico a cada contaminante
y así evitar mayor contaminación.
Soluciones a la Escasez de Agua
Hay varias soluciones
disponibles capaces de afrontar en forma efectiva la escasez. Estas incluyen al
reúso de agua, almacenamiento, el buen manejo de ella y numerosas tecnologías
de tratamiento de agua como la desalinización, por mencionar un ejemplo. Sin
embargo, por lo general, se deben adoptar una o más soluciones o enfoques en forma
conjunta para ser eficaces.
Las soluciones se
toman y deciden de acuerdo con la necesidad y/o requerimiento de cada organización,
empresa o por una entidad gubernamental de acuerdo con cada objetivo de estos. No
obstante, sin una buena gestión del agua y de adecuadas estrategias para
abordar la demanda, que continúa en aumento, la solución será siempre
incompleta.
Algunas soluciones
pueden ser: Reúso de Agua y Tecnología de descarga. Las aplicaciones mayormente
empleadas las encontramos en el riego de áreas verdes, limpieza de calles,
baños, etc. Sin embargo, la solución se busca para el tratamiento de aguas
residuales de toda índole y para todo uso posible.
La Tecnología de Electro-floculación Iónica a bajo
voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A. ofreciendo al mundo una excelente
alternativa, completamente efectiva y alto grado de eficiencia y mayormente
viable.
Descripción de la Tecnología de Electro-floculación
Iónica a bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A. para tratamiento de
agua residual.
La tecnología de
Electro-Floculación con Electrodos tipo D.S.A. aplica la electroquímica, la
cual se encarga de la interacción y correlación de los procesos químicos y
eléctricos mediante las reacciones de óxido-reducción.
Fundamentales en el proceso.
-
Electrocoagulación,
oxidación electroquímica electro-incineración y procesos de electro-Fenton.
En este tipo de
reacciones se produce un intercambio entre los contaminantes y los iones o
moléculas de la sustancia, mediante la aplicación de una fuerte y eficiente corriente
eléctrica.
Esta técnica tiene un
gran potencial para eliminar las desventajas de los tratamientos clásicos,
tradicionales y/o modernos para aguas residuales de cualquier tipo e implica la
generación de fenómenos químicos y físicos; usa electrodos para proveer iones al
agua residual que se desea tratar. Ya que gracias a la corriente eléctrica
rompe enlaces, es decir, rompe la unión entre el contaminante y el agua.
El objetivo general es
disminuir las concentraciones de componentes contaminantes del agua residual tantos
físicos, químicos y biológicos en la salida (el resultado).
La Tecnología de Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y
C.D. con electrodos tipo D.S.A. implica varias etapas: desestabilización
del contaminante, rompiendo enlaces químicos; formación de flóculos y/o
coágulos concentrando todos los desechos, suspensión y sedimentación de partículas
de los desechos; remoción del material contaminante por flotación,
sedimentación y filtración.
Etapas de proceso, Metodología con
Electro-Tratamiento. Tecnología de
Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo
D.S.A.
Metodología
de solución con Electro-Tratamiento.
En principio, es
necesario definir las características y diseño del proceso en laboratorio de
investigación y desarrollo, por lo general se consideran: caracterización fisicoquímica,
caracterización y concentración contaminante de la muestra de agua, valores de
conductividad, PH, conductividad eléctrica, DBO5, DQO, entre otros.
Es importante definir las
distintas características de diseño del equipo, siendo necesario conocer: temperatura
de proceso, materiales del equipo, flujo de proceso, determinar geometría de
los electrodos, intensidad, densidad, frecuencias y tipo de corriente, voltaje
y distancia entre los electrodos y agitación, entre otros.
Componentes del
diseño de una planta tratadora de agua residual de Electro-floculación con electrodos
tipo D.S.A.
Sus
principales componentes son:
Infraestructura
básica común:
v
Cuerpo
contenedor de agua residual.
v
Depósito
de lodos inocuos.
v
Cisterna
de agua tratada.
v
Infraestructura
de conducción de agua residual.
v
Infraestructura
de conducción de agua tratada.
v
Transformación-generación
de energía eléctrica.
Equipamiento
de la planta tratadora de agua residual con la tecnología de
Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A.:
v
Reactores
de electro-floculación principales.
v
Reactores
de electro-floculación secundarios (en función del grado de limpieza objetivo.
v
Fuentes
de poder rectificadoras de voltaje y corriente.
v
Equipos
de filtración convencional.
v
Equipos
de filtración de pulido.
v
Desinfección
mediante luz ultravioleta y ozonización.
Diagrama de flujo de proceso. Componentes de la planta
de Electro-Tratamiento.
Ventajas
de la Tecnología de Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con
electrodos tipo D.S.A.:
Como ventajas sobre los
tratamientos convencionales que la tecnología de Electro-floculación Iónica a
bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A. aplicada al tratamiento de agua
residual se pueden mencionar los siguientes:
ü Alta efectividad y
eficiencia en el tratamiento con total cumplimiento a la normatividad ecológica
o de salubridad que se vaya a aplicar.
ü No permite la generación
de malos olores ni proliferación de insectos o fauna indeseable.
ü No genera ruidos de
equipos de proceso fuera de los límites permisibles.
ü Requiere de mucho menor
tiempo de proceso o residencia para que se produzca el tratamiento objeto. Es
decir, el tiempo que tarda el agua en entrar a salir limpia, es de menor a los
tratamientos convencionales.
ü Requiere de muy poca
superficie ya que emplea equipos muy compactos.
ü Equipamiento muy fácil de
operar.
ü Bajos costos de
operación.
ü Consumo energético bajo.
ü Alta eficiencia
volumétrica de recuperación de agua casi del 95%.
ü Su único insumo
importante es la corriente eléctrica, por lo tanto, no genera contaminación.
ü En caso de ser necesaria
la modificación de volumen es amigable y se acopla fácilmente al volumen
requerido de agua a tratar o de la calidad de agua.
Otras dos ventajas muy importantes
comparadas con los métodos tradicionales, de la tecnología de es que:
ü Se caracteriza por mayor
versatilidad, flexibilidad arquitectónica, fácil automatización, agrado visual
arquitectónico, innovación en diseño y compatibilidad medio ambiental.
ü No tiene posibilidad
alguna para la generación de lodos, esto dado que la única materia prima utilizada
en su proceso de electro-tratamiento es la energía eléctrica. Únicamente
recupera lodos, producto de la extracción de los sólidos contenidos en el agua
residual, sin requerir de procesos adicionales de secado o tratamientos
adicionales, ya que, como producto del electro-tratamiento, estos lodos inocuos
recuperados cumplen ampliamente con toda normatividad de residuos no peligrosos
tales como NOM-004-SEMARNAT-2002 y norma NOM-052-SEMARNAT-2005.
Los sectores
donde se encuentra el mercado de esta tecnología y de igual forma en operación
puede encontrarse en:
|
Sector
Privado (Industrial)
|
Fabricas
contaminantes.
|
|
Sector
comercial
|
Campos de golf,
hoteles, plazas comerciales, mercados, etc.
|
|
Sector
gobierno
|
Federal,
estatal, municipal o locales (delegaciones).
Organismos
operadores del agua. Para suministrar el servicio a la comunidad.
|
Por el mercado
en el que se mueve la tecnología es importante el crecimiento y reconocimiento
de esta.
Según en entrevista al
ingeniero Abraham Ramírez Cáceres, padre de la tecnología de Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con
electrodos tipo D.S.A. La tecnología lleva alrededor de 26 años en total.
Contando con 26 años de investigación y desarrollo. Sin embargo, a partir de
hace 9 años, se comenzaron diseños a escala industrial, y hace 5 años empezó en
el desarrollo comercial. El crecimiento de esta tecnología aproximadamente de
manera paralela hacia su comercialización ha permitido un desarrollo en los
últimos 6 años un 300 % de manera tecnológica.
No dejando de lado factores
que detiene el desarrollo de esta tecnología, declara el Ingeniero Abraham
Ramírez Cáceres padre de la tecnología, que al ser tecnología cien por ciento
mexicana, ofrece poca credibilidad. La idiosincrasia y poca cultura de los
mexicanos en materia de ecología, genera mucho escepticismo.
Con pocos organismos de
investigación y desarrollo, el desarrollo de la tecnología ha sido muy
limitado. El mercado en materia de ecología se encuentra muy dañado. Debido a
que las tecnologías tradicionales han dado malos resultados durante muchos
años.
Las tecnologías, es
decir las empresas clientes de compañías extranjeras o nacionales prefieren
tecnologías tradicionales, ya que prefieren “Lo viejo y conocido” más que la
innovación mexicana.
De igual forma el
Ingeniero declara que la falta de capital financiero, provocado por la poca
preferencia de esta tecnología, es un factor importante, por lo cual no contar
con él se vuelve un obstáculo para su desarrollo, avance y expansión de la
tecnología mexicana.
Sin embargo, esta
tecnología tiene gran visión para un futuro. “Se quiere que la tecnología de
Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A.
llegue a posicionarse en el mercado nacional e internacional con grandes
ventajas tecnológicas y económicas, generando grandes beneficios económicos y
ecológicos. Para todos los sectores y niveles de la comunidad.”
("Tecnología de electro-floculación iónica", Ramírez Cáceres set, en.
Ramírez Tapia, 2017)
Conclusión
La cantidad
de agua, el porcentaje de agua en el mundo definitivamente no baja. No se acaba
el agua.
El agua no se
acaba, lo que acaba es el agua para consumo humano.
El problema
es el uso que se le ha dado, se le da y el que está por dársele. Los métodos a
los que se acude para reutilizar aguas residuales, Siguen afectando de manera
gradual distintos factores, tales como la salud humana, la pérdida de flora y
fauna, sector económico, entre otros.
Hay
distintas formas para tratar con la escasez de agua. Tales como el reúso de
ellas, almacenar agua, o bien el tratamiento de las aguas residuales. Aunque depende de la disponibilidad de agua o
por una entidad gubernamental., la cual puede proveer el suministro de agua.
Al
momento de reutilizar el agua, se debe tener en cuenta que debe tener un nivel
de contaminantes, cumplir con ciertas normas y especificaciones de acuerdo con
el uso que se le dará a esa agua, en que será reutilizado.
Varias
estrategias y enfoques para el reúso de agua también pueden ayudar con el tema
de escasez respecto al agua en el caso de industrias y municipios. Estos
incluyen el reciclaje y reúso de agua. Esta agua puede utilizarse en diversas
situaciones, tanto en la industria, dentro de algunos procesos o incluso al
momento de limpieza de equipos. Dentro de la comunidad, a la hora de lavar
coches, algún tipo de aseo doméstico, etc. Algunas de las más comunes y donde
se puede ver más seguido; en huertos, agricultura, viñedos, etc. De igual forma
entra el riego para áreas verdes, como algún campo de golf, parque, etc.
Por
el gran porcentaje de agua residual o de agua contaminada (popularmente
hablando). EL sistema antes citado permite que las aguas residuales, que
generalmente se ven como una materia inútil y desechable, puedan convertirse en
un recurso valioso.
Es
por eso, que se puede tomar como alternativa la Tecnología de
Electro-floculación Iónica a bajo voltaje y C.D. con electrodos tipo D.S.A. Sus
tecnologías de tratamiento de agua tienen la capacidad de producir agua pura y
ultra pura para ser reutilizada en varias aplicaciones, incluyendo la
recirculación como agua potable. Haciendo el agua contaminada apta para el consumo
humano.
Ofreciendo
al mundo una excelente alternativa, completamente efectiva con alto grado de
eficiencia y viabilidad. Junto con grado económico altamente viable, hablando
en términos de bajos costos, de igual forma el diseño preciso de cada planta
adaptándose a cada necesidad y espacio, lo que hace a esta tecnología la más
viable.
Sin
embargo, un problema que detiene el avance de las tecnologías en el tratamiento
de aguas, no solo hablando de la electro-floculación iónica. Es la importancia
que le dan a la innovación en las alternativas para el tratamiento. De igual
forma, los sectores del mercado no dan oportunidad por completo a tecnologías
con poco tiempo de desarrollo comercial, en este caso de igual forma por ser
tecnología mexicana, no dan oportunidad, ya que por la cultura en materia de
ecología ha dejado mucho por desear. Lo cual detiene el crecimiento y
desarrollo de dichas tecnologías, repercutiendo en el mejor tratamiento de
aguas residuales.
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GARCÍA, PÉREZ LÓPEZ, M. (2017). AGUAS RESIDUALES. COMPOSICIÓN. [ebook] Available at: https://goo.gl/12Rnwj
[Accessed 11 Nov. 2017].
Zuri Valeria R. T
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