AGUAS DE PROCESO Dentro del término "Aguas de proceso" se engloban aguas de calderas, agua de refrigeración, para intercambiadores de calor y motores, disolución de productos químicos, etc. Conductividad entre 0.1 y 50 uS/cm. Dureza muy baja (sales de Mg y Ca), para poder evitar la formación de depósitos en los equipos de intercambio de calor. Eliminar tanto el oxígeno como de dióxido de carbono ya que provocan corrosión. www.ampmineral.com
FUENTES DE AGUAS DE PROCESO
• Las fuentes de agua más utilizadas para obtener agua de proceso son del grifo o subterránea. • Todo tipo de agua procedente de una fuente natural presenta cierta cantidad de materia disuelta o suspendida, así como gases disueltos. • La proporción de minerales disueltos en el agua puede variar desde 30 g/L para el agua de mar hasta 0.005 - 1500 mg/L en agua superficial.
https://es.dreamstime.com
http://www.ub.edu/web/ub/es/menu_eines/no ticies/2014/07/015.html
AGUAS DE PROCESO Aguas de caldera
• El agua absorbe más calor a una determinada temperatura que cualquier otra sustancia inorgánica. • Se expande 1600 veces a medida que se evapora para formar vapor a presión atmosférica. • El vapor es capaz de almacenar gran cantidad de calor. • Estás propiedades únicas en el agua la convierten en la materia prima ideal para procesos de generación energía.
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Composición tal que las impurezas presentes en la misma se puedan concentrar un número razonable de veces. Sin que por ello se superen los límites permitidos por el fabricante.
AGUAS DE PROCESO Aguas de caldera
Si el agua no cumple este requisito será necesario tratarla para eliminar todas las impurezas antes de utilizarla.
http://valvucalderas.blogspot.com.co/2010/04/calderas-y-valvulas.html
http://www.todoencalefaccion.com/calderas-pirotubulares/
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento • Los procesos de enfriamiento del agua se cuentan entre los más antiguos. • El proceso de transferencia de calor comprende: 1. Transferencia de calor latente debido a la evaporación por una porción pequeña de agua 2. La transferencia de calor sensible debido a la diferencia de temperatura entre el agua y el aire fission-engineering.net
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento • TORRES DE ENFRIAMIENTO • Son equipos que se emplean para enfriar agua en grandes volúmenes. • mediante la transferencia de calor y materia al aire que circula por el interior de la torre.
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TORRES DE ENFRIAMIENTO
• A fin de mejorar el contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado “relleno”. • El relleno sirve para aumentar el tiempo y la superficie de intercambio entre el agua y el aire. • De ésta forma se consigue un contacto óptimo entre el agua y el aire atmosférico.
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TORRES DE ENFRIAMIENTO • El agua entre en la torre por la parte superior y se distribuye uniformemente sobre el relleno utilizando pulverizadores. • Una vez establecido el contacto entre el agua y el aire, tiene lugar una cesión de calor. • Esta se produce debido a dos mecanismos: La transmisión de calor por convección y la transferencia de vapor desde el agua al aire, con el consiguiente enfriamiento del agua debido a la evaporación.
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO 1. Tiro inducido: • Usadas ampliamente. • Altamente eficientes. • El aire es succionado a través de la torre por medio de un ventilador dispuesto en la parte superior; lográndose una distribución uniforme del aire a través del empaque. http://www.southernwatertreatment.org/Boiler-and-Cooling-Tower-Chemicals.html
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO 2. Tiro forzado: • Usadas ampliamente. • Altamente eficientes. • El aire es succionado a través de la torre por medio de un ventilador dispuesto en la parte inferior.
www.torresderefrigeracion.org
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO 3. Atmosféricas o tiro natural • Bajo costo de mantenimiento • Altamente eficientes. • No hay consumo eléctrico
https://www.mundohvacr.com.mx/mundo/2009/03/torres-de-enfriamiento/
AGUAS DE PROCESO Aguas de enfriamiento TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO 3. Atmosféricas o tiro natural
http://www.burbuja.info/inmobiliaria/temas-calientes/565187-desastre-nuclear-de-fukushima-xx-430.html
http://www.lapizarradeyuri.com/author/yuri/page/12/
CONTAMINACION DEL AGUA
CONSUMO DEL AGUA A NIVEL MUNDIAL
www.fao.org
www.fao.org
CONTAMINACION DEL AGUA • 59% Uso industrial • 30% consumo agrícola • 11% gasto doméstico • 2025, Agua industrial 1.170 Km3/año
http://contaminacion-agua.org/
• Aproximadamente 50% de los residuos generados en fábricas se vierten sin ningún tipo de tratamiento.
UTILIZACION DEL AGUA
http://www.elespectador.com/noticias/medio-ambiente/colombia-no-esta-preparadalocomotora-minera-articulo-420422
TIPOS DE AGUAS RESIDUALES • Aguas residuales domésticas: Procedentes de zonas de viviendas y de servicios generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividades domésticas. • Aguas residuales industriales: Todas las aguas residuales vertidas desde locales utilizados para efectuar cualquier actividad comercial o industrial, que no sean aguas residuales domesticas ni aguas de escorrentía pluvial. untogob.com/2014/02/operadores-de-plantas-de-tratamiento-de-aguareciben-capacitacion/
• Aguas residuales urbanas: Las aguas residuales domésticas o la mezcla de las mismas con aguas residuales industriales y/o aguas de escorrentía pluvial.
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES • Compuestos orgánicos e inorgánicos que no se eliminan por tratamiento convencional. • Por estar en concentraciones elevadas • Por su naturaleza química • Toxicidad y efectos biológicos a largo plazo.
http://www.informador.com.mx/tecnologia/2012/424661/6/eliminan -cromo-de-aguas-contaminadas-y-obtienen-producto-industrial.htm
CONTAMINANTES ESPECIFICOS A NIVEL INDUSTRIAL Por su naturaleza toxica se deben emplear sistemas avanzados de tratamiento “in situ”. 1. Compuestos órgano-halogenados. 2. Hidrocarburos persistentes y sustancias orgánicas persistentes y bioacumulables. 3. Cianuros. 4. Biocidas y productos fitosanitarios 5. Sustancias que ejercen influencia desfavorables sobre el balance de oxigeno (DBO, DQO). 6. Metales pesados.
https://www.koshland-science-museum.org/water/html/es/Treatment/Industrial-Pollution.html
CONTAMINANTE Arsénico y cromo
Cloruros y cobre Cianuros Plomo Mercurio Fósforo (ojo algas)
EMISORES DIRECTOS DE CONTAMINANTES ACTIVIDAD CONTAMINANTE ACTIVIDAD Industria de los fertilizantes Producción de cemento y materiales cerámicos Plantas de procesado de residuos peligrosos Plantas de combustión Industria de los fertilizantes Industria del metal Industria minera Instalaciones de calcinación Reciclaje de baterías Refinería de petróleo y gas Industria de los fertilizantes Instalaciones de calcinación Agricultura Industria de la madera y el papel Industria láctea, mataderos y otros
Benceno, tolueno, xilenos
Petroleo y gas Instalaciones de calcinación
Diclorometano, Cloroformo
Industria farmacéutica
Bromuro de difenil eter Hidrocarburos aromáticos Tetracloroetileno
Instalaciones de pretratamiento de fibras o textiles
Tratamiento de superficies con disolventes orgánicos.
NORMATIVIDAD
NORMATIVIDAD
NORMATIVIDAD
NORMATIVIDAD
TECNOLOGIAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES • Los tratamientos a los que se deben someter los efluentes deben garantizar la eliminación o recuperación de la sustancia en el grado requerido por la legislación que regula el vertido del efluente
• El nivel máximo admisible de contaminante puede conseguirse mediante la utilización de diversas técnicas tanto destructivas como no destructivas. http://www.tratamientodelagua.net/tratamiento-de-aguas-residuales-industriales/
TECNOLOGIAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES METODOS NO DESTRUCTIVOS METODOS DESTRUCTIVOS Adsorción (Carbón y otros) Extracción en fase líquida con disolventes
Tratamiento biológico (aerobio y anaerobio) Oxidación Química: Incineración Oxidación húmeda catalítica Oxidación húmeda supercrítica
Tecnología de membranas (ultrafiltración y nanofiltración)
La selección del método depende de la concentración del contaminante y del caudal No destructivos acoplados a destructivos.
TRATAMIENTOS UNITARIOS • Por contaminantes presentes en el agua residual • Fundamento del tratamiento (Químico, Físico, Biológico). • Como están los contaminantes en el agua: Materia en suspensión, materia coloidal o materia disuelta.
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION • Desde partículas de varios centímetros y muy densas (normalmente inorgánicas). • hasta suspensiones coloidales muy estables y con tamaños de partícula de pocos nanómetros (normalmente orgánicos). • Arenas, grasas, etc. • Eliminación mediante operaciones mecánicas. • Pretratamiento
https://aguasresiduales.wordpress.com/
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION • DESBASTE Operación para eliminar solidos de mayor tamaño que el que habitualmente tienen las partículas que arrastran las aguas. Eliminarlos para evitar que dañen equipos posteriores Previo a cualquier otro Equipo: rejas metalicas
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION • SEDIMENTACION (DESARENADO, DESENGRASADO) Operación que aprovecha la fuerza de la gravedad, para que la partícula tenga trayectoria descendente Se deposita sedimentador.
en
el
fondo
del
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION
FILTRACION
• Pasar el agua a través de un medio poroso, para retener la materia en suspensión. • Por gravedad, por presión • Tierras diatomeas • Tamaños de partícula 0,15 a 0,3 mm. • Desplazado por filtración membranas o microfiltración.
con
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION
COAGULACION-FLOCULACION (TRATAMIENTO PRIMARIO)
• Materia en suspensión muy pequeña (10 -3 a 10-1 mm) • Suelen ser estables por interacciones eléctricas entre partículas. • Velocidad de sedimentación extremadamente lenta • Industria de alimentos, papel, textiles. • Coagulantes que aportan carga eléctrica contraria a la del coloide Cationes (Fe3+ , Al3+). FeCl3, Fe2(SO4)3, Al2(SO4)3
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA EN SUSPENSION
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA • Características y concentraciones muy diversas: Ej: Altas concentraciones de sales inorgánicas disueltas (salmueras) y Orgánicas (Materia orgánica biodegradable en ind alimentos) Pequeñas concentraciones de inorgánicos (metales pesados) y orgánicos (pesticidas). • Desplazados por oxidación avanzada y membranas.
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA PROCESOS ELECTROQUIMICOS • Corriente eléctrica a través del agua • Reacciones de oxido-reducción • Versatilidad de los equipos • Permite seleccionar la reacción deseada • Tratamiento de cianuros, colorantes, oxidación de Cr(III) a Cr(VI)
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA ELECTROCOAGULACION • Similar a la coagulación • Utilizando energía eléctrica y placas de Hierro y Aluminio • Menores costos de operación • Menos productos químicos • Alta remoción • Flóculos más grandes
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA ADSORCION • Captación de sustancias solubles en la superficie de un sólido • Fundamental: superficie específica del sólido • Carbón activo, zeolitas, arcillas, recientemente polisacáridos derivados del almidón. • Para sustancias orgánicas (colorantes, fenoles, percaptanos, metales pesados).
http://paradisetropicalfish.com.sv/2012/08/23/el-carbon-activo/
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA โ ข DESINFECCION Destrucciรณn o inactivaciรณn de microorganismos Desinfecciรณn con cloro o hipoclorito
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA • TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS Aprovechamiento de la actividad metabólica de los microorganismos A veces los M.O. están en el mismo agua Eliminación de la materia orgánica y elementos nutrientes (N,P)
TRATAMIENTOS PARA LA ELIMINACION DE MATERIA DISUELTA TRATAMIENTOS BIOLOGICOS • Sistemas aerobios: oxigeno como aceptor de electrones Mucha biomasa (fango) Condicionada a la baja solubilidad del oxigeno en agua • Sistemas anaerobios: http://enciende.cosce.org/boletin/index.asp?item=86
CO2 o materia orgánica como aceptor de electrones Producto CH4 Gas combustible. • Sistemas anóxicos: Ausencia de O2 y presencia de NO3-
AGUAS RESIDUALES
En general se clasifican en : • Pluviales • Fecales o sanitarias • De proceso
http://www.altavozcm.com/sem-agua/index.php?option=com_content&view=article&id=35&Itemid=111
CONTAMINANTES QUIMICOS • Compuestos de C, N, A, P, F • D.Q.O • D.B.O
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
TRATAMIENTOS BIOLOGICOS DE AGUAS INDUSTRIALES