En este apartado,
se dará un repaso de las medidas de reducción
del consumo de agua para procesos industriales específicos,
como los procesos de tratamiento de superficies, que pueden
ayudar a los responsables a identificar las mejoras aplicables
a su propia empresa.
No obstante, el número y la variedad de los procesos
existentes hacen imprescindible una evaluación y adecuación
de estas mejoras a las necesidades de cada empresa.
Procesos de Tratamiento de superficies
Los baños de tratamientos (desengrasado, recubrimiento
y acabado) pueden contener sustancias tóxicas. Además,
están seguidos de baños de enjuague que hacen
que el uso del agua en los diversos procesos en el tratamiento
de superficies sea muy importante. Es por eso, que dentro
de esta guía se hace hincapié en las medidas
que posibiliten el ahorro de agua en este sector industrial.
Las medidas descritas más adelante se aplican principalmente
al sector industrial de la galvanización. Aunque, los
enjuagues mediante baños en cascada a contracorriente
o la evaporación de los baños mediante Compresión
Mecánica de Vapor por ejemplo, son perfectamente aplicables
a otras industrias.
1. Reducción de los arrastres
del baño de tratamiento
Reduciendo los arrastres de la solución de tratamiento
se permitirá reducir el volumen de agua necesario para
el enjuague.
Son medidas sencillas, de fácil implantación,
y que permiten conseguir reducciones importantes del consumo
de agua.
- Trabajar con baños de tratamientos lo menos
concentrados posibles.
- Reducir la tensión superficial de los baños
de tratamiento, añadiendo productos tensoactivos
o aumentando su temperatura.
- Aumentar el tiempo de escurrido de los productos
por encima del baño de tratamiento o reducir
la velocidad de extracción de las piezas del
baño.
Así se disminuye la cantidad de solución
adherida a la pieza.
Un tiempo de 10 / 15 segundos sería suficiente
porque después de este periodo la cantidad
de solución arrastrada no fluctúa demasiado
en función del tiempo de escurrido.
- Posicionar correctamente las piezas.
En efecto, las piezas colocadas de forma inclinada
drenan más rápidamente los arrastres.
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2. Mejoras del enjuague
Medidas para optimizar el enjuague
Después de los procesos de desengrase, recubrimientos
metálicos, etc. operaciones de enjuagues son necesarios.
Las mejoras posibles son las siguientes:
- Permitir una buena mezcla en los baños e
incrementar la turbulencia entre las piezas y el agua
de enjuague.
- Colocar adecuadamente la entrada y salida del agua
para evitar cortocircuito en el baño
- Seleccionar el baño adecuado más pequeño
posible para obtener la dilución requerida.
- Pensar en la posibilidad de enjuagues ultrasónicos
cuando sea posible.
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Técnicas de enjuague
Las técnicas de enjuague que permiten conseguir una
reducción importante del consumo del agua son las siguientes:
- Enjuague en cascada
- Enjuague por rocío
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El enjuague en cascada o a contra corriente
se efectúa en serie de baños colocados en cascada
y vaciándose el uno en el otro. Las piezas transitan
en el sentido contrario al flujo del agua de enjuague.
El agua limpia está añadida en el primer baño
(último en el sentido del flujo de producción)
y solamente hay que tratar el vertido del último baño
(primero en el sentido del flujo de producción).
Este sistema permite conseguir reducciones muy importantes
de agua, pero necesita mucho más espacio que un enjuague
con un solo baño. Por eso no es aplicable en todos
los sitios industriales.
Esquema nº 1: enjuague
en cascada
Para los productos planos se debería considerar la
opción de enjuague por rocío en lugar de inmersión.
En este caso se recomienda el uso de agua desionizada para
evitar problemas de taponamiento de las boquillas.
Control de la admisión del agua en los baños
de enjuague
El control de la admisión del agua fresca en los baños
de enjuague permite reducir el consumo de agua.
- Condicionar la alimentación en agua en los
baños de enjuagues al funcionamiento de la
cadena de producción.
- Controlar la admisión del agua en el primer
baño en función de la conductividad
o resistividad del agua obtenida en el último
baño. Con esta medida se podría conseguir
reducciones de consumo de hasta un 40%.
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Cuadro nº 1: Calidad
limite aceptable del agua de enjuague
*adaptado de Water efficiency –
North Carolina Department of Environment and Natural Resources.
3. Tratamientos y
reciclaje de los baños
Para reducir el consumo de agua se debe estudiar las posibilidades
de tratar y recircular los baños de tratamiento y de
enjuague antes de su mezcla con otros efluentes.
- Estudiar la posibilidad de reemplear el vertido
de un enjuague después de un baño ácido
para alimentar un enjuague después de un baño
alcalino.
- Reciclar mediante procesos de ósmosis inversa,
intercambio iónico etc. los baños de
enjuagues.
En el caso del tratamiento por ósmosis inversa,
se obtienen un permeato que se puede reemplear en
la alimentación de los baños de enjuagues
y un concentrado reciclable en el baño de tratamiento.
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Esquema nº 2: Tratamiento por ósmosis
inversa de un baño de enjuague
- Aumentar la vida útil de los baños
de desengrase mediante proceso de ultrafiltración.
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 Esquema
nº 3: Tratamiento de baño de desengrase
por ultrafiltración
- Tratamiento de los baños por evaporación
con Compresión Mecánica de Vapor (CMV)
o bomba de calor (esquema nº4).
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Se puede emplear sistema de evaporación para concentrar
los baños de tratamiento más tóxicos.
Permiten alcanzar el vertido cero: el condensado se puede
reemplear en el proceso y el concentrado se puede eliminar
en un centro de tratamiento adecuado, si no es posible reemplearlo
en los baños de tratamiento después de una purificación
complementaria.
La evaporación con Bomba de calor funciona con baja
temperatura (del orden de 40ºC). Así se evita
la degradación de los productos termosensibles de los
baños de tratamiento y permite el reciclaje de estos
en producción.
La gran ventaja de estos sistemas de evaporación es
que no requieren de reactivos adicionales para el proceso,
pero los costos de operación (energía eléctrica)
son relativamente altos.
Esquema nº 4: Tratamiento un baño
por evaporación con CMV
4. Mantenimiento de los baños
de tratamiento
Un mantenimiento adecuado de los baños de tratamiento
permite incrementar la eficiencia del proceso y su tiempo
de uso.
Las medidas más comunes para alcanzar estos objetivos
son las siguientes.
- Realizar un control analítico de los baños.
El baño de tratamiento debe ser analizado periódicamente
para aumentar el tiempo de uso y su eficiencia.
- Controlar la eficiencia de las etapas de proceso
anteriores.
Para evitar contaminaciones (grasas...) del baño
que reduciría su vida útil, las operaciones
precedentes de limpieza se deben llevar a cabo adecuadamente.
- Cubrir los baños cuando no se usan.
También para reducir el riesgo de contaminación
del baño, se debería cubrirlo cuando
no se emplea.
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