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En 2021, el mercado global de la tecnología de residuo líquido cero (ZLD) se estimó en mil millones de dólares y se prevé que crezca casi un 12% en los próximos diez años.
Por Matt Hale, Director Internacional de Ventas & Marketing, HRS Heat Exchangers
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Matt Hale, Director Internacional de Ventas y Marketing de HRS
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HRS ha instalado sistemas ZLD para diferentes clientes en Europa
El ZLD, es un tratamiento de flujo de desechos líquidos que implica transformar dichos flujos de desechos líquidos en agua limpia (que se puede reutilizar) y un volumen mínimo de residuos sólidos. Sin embargo, una mala gestión o manipulación del residuo restante puede tener consecuencias ambientales no deseadas. Por ejemplo, las balsas de almacenamiento pueden fugar y afectar la vida silvestre local.
Por lo tanto, es importante que al implementar un sistema ZLD, se tenga en cuenta todo el proceso, incluido el destino final de los flujos de desechos líquidos y (semi) sólidos.Ya que un sistema ZLD bien diseñado debe minimizar o incluso eliminar los flujos de desechos líquidos, obteniendo agua limpia para su reutilización o descarga respetuosa con el medio ambiente, y un residuo sólido adecuado para su posterior procesamiento.
Las industrias se ven obligadas a adoptar esta tecnología debido a la creciente conciencia ambiental de los peligros de las aguas residuales tóxicas y al aumento de la regulación ambiental. A su vez, esto ha incrementado los costes de tratamiento y eliminación de dichos flujos de desechos y, en algunos casos, ha imposibilitado su eliminación. Como resultado, las empresas buscan alternativas más sostenibles, y ZLD es una de las tecnologías líderes en esta área.
A medida que la escasez de agua y la contaminación ambiental en todo el mundo se intensifican, ZLD se vuelve más factible y generalizado, y los costes relativos de la tecnología ZLD frente a las alternativas (suponiendo que existan alternativas) se reducen.
Separar toda el agua del producto requiere grandes cantidades de energía. Se necesita aproximadamente 6 veces más energía para evaporar el agua (calor latente) en su punto de ebullición que la energía necesaria para llevarla a ese punto de ebullición (calor sensible).
Por esa razón, los procesos ZLD suelen iniciarse con un proceso de separación basado en membranas (ósmosis inversa). La separación de membranas no requiere cambio de fase/ebullición. La energía eléctrica (bombeo) se utiliza para empujar el agua a través de los poros de la membrana y separarla de los sólidos disueltos.
La membrana solo puede funcionar para llevar el producto a una cierta concentración. Para lograr una separación completa, se necesitan procesos de evaporación/cristalización que lo completen. Por lo tanto, es aconsejable elegir un proceso de evaporación que implique formas de optimización de energía, siendo las más populares:
Dependiendo del producto a concentrar, HRS selecciona entre varias tecnologías para diseñar el proceso ZLD óptimo. Los métodos de optimización de energía se pueden combinar con otros tipos de tecnologías de transferencia térmica. Cualquiera que sea la tecnología aplicada, el proceso general se puede separar en tres pasos:
Cualquiera que sea el tipo de evaporador que se emplee, los intercambiadores de calor desempeñan un papel crucial en los sistemas ZLD para reducir los costes de funcionamiento, utilizando el calor del agua de proceso y otras fuentes existentes y recapturando calor al final del proceso y reutilizándolo para aumentar la eficiencia energética del sistema ZLD en su conjunto.
