La interdependencia entre el agua y la energía

Oportunidades de ahorro en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR)

El vínculo entre el agua y la energía está cobrando una relevancia cada vez más marcada, particularmente en el contexto actual de inestabilidad en el ámbito energético. La creciente conciencia medioambiental, unida a la tendencia al alza de las tarifas y de los costes energéticos, exigen un constante esfuerzo para perfeccionar las prácticas de conservación energética y reducción de la huella de carbono.

Con el constante crecimiento que se está experimentando en la población y lo valiosa que es el agua para la vida, se intensifica la importancia de la optimización del uso de este recurso en todos los sectores productivos.

El agua es un gran consumidor de energía. En el contexto de la depuración en el tratamiento del agua, tanto a nivel municipal como industrial, las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR’s) son unas grandes consumidoras de energía en el ciclo integral del agua. Estas estaciones no solo son esenciales en el proceso, sino que también son el punto de retorno de dicho recurso a su medio natural en condiciones ideales. Es fundamental tener presente que el consumo de energía de una planta está condicionado por diversos factores, entre los cuales se incluye la tecnología empleada, las dimensiones de la instalación y la carga contaminante del agua de entrada.

Los procesos biológicos de las depuradoras son una de las partes esenciales del tratamiento, ya que se encargan de la descomposición y eliminación de compuestos orgánicos y nutrientes del agua residual gracias al uso de microorganismos naturales. Esta fase de la depuración requiere una gran demanda energética, pues es necesario la aportación de oxígeno para generar un ambiente aeróbico donde puedan crecer las bacterias. Uno de los grandes objetivos de las plantas es maximizar la eficiencia de la transferencia de oxígeno, por lo que, la implementación de una aireación eficaz a través de sistemas optimizados podría generar significativos ahorros en el proceso de depuración.

BARMATEC como empresa experta en sistemas de aireación en la depuración de aguas, ha diseñado y desarrollado un sistema de aireación de última generación para el tratamiento biológico. Este sistema ha demostrado ser un verdadero catalizador de eficiencia en la planta, ya que ha tenido un impacto sumamente positivo en sus operaciones y en su compromiso con la sostenibilidad ambiental.

Caso de referencia

La empresa Delafruit S.L.U.- situada en La Selva del Camp (Tarragona)- está especializada en el desarrollo y fabricación de purés, batidos y zumos. La compañía trata sus aguas residuales provenientes del procesado de fabricación de alimentos en su propia planta de tratamiento. De esta manera, uno de los principales objetivos de la empresa era disminuir de manera significativa la posible presencia de contaminantes en los vertidos resultantes de sus operaciones y, paralelamente, optimizar la gestión energética vinculada al proceso de tratamiento de aguas.

El agua residual de la empresa se dirige hacia un reactor biológico cilíndrico, con una capacidad de 2.200 m³. Dentro de este reactor, se desencadena un proceso esencial de aireación que se ha mejorado gracias a la incorporación de difusores tubulares de alta eficiencia Barmatec. Para la optimización de este proceso se instalaron dos parrillas completamente extraíbles, fabricadas en acero inoxidable. Este material no solo garantiza la integridad estructural a largo plazo, sino que también prolonga significativamente la vida útil de los componentes.

Además, la solución innovadora desarrollada por Barmatec también ha tenido un efecto importante en la calidad del agua tratada, así como en la eficiencia energética.

La solución diseñada integra un total de 256 difusores tubulares Barmatec. El aire necesario para este sistema es suministrado por dos soplantes, cada una con una potencia de 37 kW que logran un caudal total de 1385 m³/h, operando a una presión constante de 700 milibares. Los logros obtenidos mediante esta implementación se plasman en los siguientes resultados:

Difusor tubular de alta eficiencia BARMATEC

Uno de los principales aspectos del sistema de aireación que ha permitido la mejora de los datos de esta empresa es la incorporación de difusores tubulares de alta eficiencia, que tienen hasta un 75% más de área perforada frente a los difusores de disco, lo que se traduce en mayor vida útil de la membrana.

Otro aspecto a destacar de este tipo de difusores, es la distribución de los poros que evita la coalescencia de las burbujas, pues salen las burbujas por ambos lados del difusor con una separación en medio, aumentando también así la cantidad de burbujas y el área superficial de aire que se desprende.

El difusor tubular se sitúa a aproximadamente 20 cm respecto el nivel del suelo, mientras que el difusor de disco convencional se sitúa a aproximadamente 25 cm. Por lo tanto, el difusor tubular tiene una ganancia de 5 cm de columna de agua. Cuanta más distancia recorre la burbuja desde que se sale del difusor hasta que llega a la superficie del agua, más eficiencia presenta, debido al mayor tiempo de exposición de la superficie de la burbuja de aire en contacto con el agua; por lo que el aprovechamiento de oxígeno por una sola burbuja es mayor.

En relación con la estructura, las parrillas extraíbles instaladas solucionan una de las problemáticas más grandes en los reactores biológicos que no tienen la posibilidad de ser vaciados para hacer trabajos de instalación o mantenimiento. Estas parrillas se pueden instalar con una mínima intervención y permiten realizar instalaciones complejas en un corto tiempo.

Cerrando el ciclo

La colaboración entre Barmatec y Delafruit ha demostrado cómo la combinación de experiencia técnica, ingeniería inteligente y visión innovadora pueden generar resultados tangibles y sostenibles. Este sistema de optimización del tratamiento de aguas es un ejemplo inspirador de cómo la industria puede evolucionar hacia prácticas más respetuosas con el medio ambiente, reduciendo su huella de carbono y al mismo tiempo disminuir los costes asociados con la energía requerida en el proceso de depuración.