Innovación en el Tratamiento de Aguas Residuales Textiles hacia un Futuro Sostenible

Membrane Bioreactors (MBR) para aguas residuales textiles.
Las tecnologías de WaterNext están instaladas en más de 3 mil plantas.

Jannyn Solís, Editora Asociada

La industria textil tiene un impacto ambiental significativo debido al consumo de recursos, la contaminación del agua y del aire, y la generación de residuos sólidos. Uno de los principales problemas es la contaminación del agua, responsable del 20% de la polución hídrica mundial, utilizando alrededor de 5 billones de litros de agua anualmente solo en el proceso de teñido textil. Las fábricas textiles vierten millones de litros de aguas residuales no tratadas, lo que representa el 22% del volumen total de aguas residuales industriales y afecta gravemente la biodiversidad. Particularmente preocupante es el teñido de fibras, que libera anualmente 105 toneladas de colorantes en 200,000 millones de litros de aguas residuales.

Los sistemas e instalaciones para el tratamiento, purificación, recuperación y reutilización de aguas industriales son esenciales para combatir la contaminación del agua. La ONU también destaca la importancia de este tema a través del Objetivo 6 de sus Objetivos de Desarrollo Sostenible, cuyo propósito es alcanzar agua limpia universal mediante inversiones y cooperación internacional, con un enfoque especial en los países en desarrollo.

A nivel nacional, los países están implementando regulaciones para fomentar la depuración del agua. En México, por ejemplo, se están llevando a cabo normativas rigurosas sobre el tratamiento de aguas residuales, que incluyen inversiones en infraestructura y programas de concienciación con la colaboración de organizaciones no gubernamentales (ONG).

Acerca de WaterNext Group

Fundado por especialistas en gestión de aguas residuales, WaterNext Group se dedica tratamiento de aguas residuales y recuperación de agua tratada en la industria. La empresa tiene la visión de difundir tecnologías de nicho en países en desarrollo y convertirse en un socio global líder en aplicaciones industriales y humanitarias.

Su equipo central, con más de 100 años de experiencia combinada, ha diseñado y construido más de 300 plantas en 20 países.

WaterNext proporcionar tecnología para abordar retos medioambientales y asegurar un futuro sostenible. La empresa se especializa en la ingeniería, construcción y gestión de plantas industriales, civiles y móviles, con un enfoque en soluciones sostenibles para el tratamiento de aguas residuales y sistemas de vertido cero de líquidos.

Sus tecnologías clave incluyen procesos 100% biológicos, sistemas MBR (reactor biológico de membranas) y soluciones terciarias de ósmosis inversa, atendiendo principalmente a la industria textil.

Neutralización de Aguas Residuales Alcalinas por medio de CO2 de Humo de Chimeneas

La producción textil genera grandes cantidades de aguas residuales alcalinas con un pH frecuentemente superior a 10, lo que plantea un reto ambiental crítico al contaminar los cuerpos de agua. Es esencial que las industrias que desean seguir un plan de negocio más sostenible presten atención a los sistemas de recuperación de agua para mitigar el impacto ambiental.

Foto superior: Tanque de acero recubierto de fibra de vidrio para homogeneización de aguas residuales. Foto inferior izq.: Descargas de agua tratada proveniente de MBR y Ósmosis Inversa. Foto inferior der.: Reactor biológico de aireación extendida para tratamiento de aguas, residuales textiles.
Una solución innovadora de WaterNext para abordar este problema es el uso de dióxido de carbono (CO2) capturado directamente del humo de las chimeneas para neutralizar el pH de las aguas residuales textiles. La transformación de CO2 en ácido carbónico representa un enfoque avanzado en la gestión de residuos industriales y la mitigación del impacto ambiental en la industria textil.

Las aguas residuales textiles, especialmente de procesos como la industria de la mezclilla, contienen altos niveles de pH debido al uso de sustancias alcalinas como la sosa cáustica y la cal hidratada. Estas aguas son extremadamente perjudiciales para los ecosistemas si no se gestionan adecuadamente, ya que pueden contaminar las aguas subterráneas y los cursos de agua, causando problemas de salud pública y daños irreversibles al ecosistema.

Tradicionalmente, la neutralización de aguas residuales alcalinas se realiza añadiendo ácidos minerales fuertes como ácido sulfúrico o clorhídrico. Sin embargo, estos métodos tienen desventajas significativas, incluyendo altos costos operativos y un impacto ambiental negativo debido a la salinización resultante de la liberación de sales durante los procesos de neutralización.

Una solución avanzada para la neutralización de aguas residuales alcalinas en la industria textil es el uso de CO2 capturado de las chimeneas de calderas o generadores. Al aprovechar las propiedades naturalmente ácidas del CO2, se reduce la dependencia de neutralizadores químicos perjudiciales para el medio ambiente, mejorando la eficiencia y sostenibilidad de las plantas de tratamiento.

Este método puede implementarse con una planta específica construida dentro de las instalaciones de producción, convirtiendo un producto de desecho en un recurso útil. Esto no solo reduce el uso de productos químicos nocivos y los costos operativos, sino que también disminuye la contaminación y las emisiones de CO2 a la atmósfera.

El uso de CO2 para tratar el agua implica la disolución del gas en las aguas residuales, donde reacciona con los componentes alcalinos para formar ácido carbónico, un ácido que reduce suavemente el pH sin los efectos negativos asociados a los ácidos minerales.

Fases Químicas:

  1. Primera Reacción: Las moléculas de hidróxido (OH) reaccionan con el CO2 para formar carbonato (CO32-) y agua (H2O), produciendo una reacción de acidificación que reduce la alcalinidad del agua.
  2. Segunda Reacción: El carbonato (CO32-) reacciona con más CO2 y agua para formar bicarbonato de hidrógeno (HCO3), reduciendo aún más el pH del agua.

Desplazamiento y Conversión del CO2 de Humo de Chimeneas

El CO2 se obtiene de las chimeneas industriales y se somete a un proceso de limpieza. Dependiendo del tipo de combustible y la cantidad de oxígeno suministrado durante la combustión, la concentración de CO2 puede variar. El gas se suministra en cilindros o bastidores en situaciones donde se necesita menos gas.

Foto superior: Sistema de Ósmosis Inversa para recuperación de agua tratada en procesos productivos textiles. Foro inferior: Panel de control para la sistema de tratamiento de aguas.
El CO2 capturado se convierte en ácido carbónico mediante difusores especiales que crean una reacción con el agua, utilizando el CO2 para neutralizar las bases en las aguas residuales textiles, ajustando el pH y facilitando la eliminación de contaminantes.

El uso de CO2 para neutralizar el pH de las aguas residuales alcalinas representa una solución innovadora y sostenible para la industria textil. Este enfoque no solo mejora la eficiencia operativa y reduce costos, sino que también contribuye significativamente a la mitigación del impacto ambiental, alineándose con los principios de la economía circular y promoviendo prácticas empresariales responsables.

Planta de Tratamiento Biológico

La evolución tecnológica ha impulsado significativas innovaciones y cambios en el tratamiento del agua en el sector textil en un corto período de tiempo. Esto ha llevado a la adopción de tecnologías de tratamiento de aguas basadas en procesos completamente biológicos, que aprovechan la actividad de microorganismos como las bacterias. Este tipo de tratamiento, originado en el tratamiento de aguas residuales urbanas donde la contaminación es principalmente orgánica, ha sido una gran innovación al aplicarse también al agua del sector textil, caracterizada por una alta contaminación no biodegradable.

El proceso biológico de tratamiento de aguas residuales de WaterNext utiliza bacterias en suspensión y lodos activados (bacterias amistosas, protozoos, amebas, rotíferos, y otros microorganismos) para oxidar contaminantes. Estas bacterias consumen sustancias orgánicas biodegradables en las aguas residuales, degradando los contaminantes en compuestos menos peligrosos. La presencia de oxígeno en el tanque biológico es esencial para que las bacterias puedan respirar, crecer y reproducirse. Las ventajas del tratamiento 100% biológico incluyen menores costos de explotación (aprox. 0,10 €/m3), facilidad de mantenimiento, baja producción de lodos no tóxicos, y alta eliminación de DQO, DBO y SST, resultando en agua adecuada para riego.

Planta de Tratamiento MBR

El biorreactor de membrana (MBR) de WaterNext es un tanque aireado que combina un reactor biológico con membranas, utilizado para eliminar contaminantes orgánicos, bacterias y otros contaminantes de las aguas residuales. Este sistema permite la degradación y descomposición de los contaminantes orgánicos mediante microorganismos, sin necesidad de utilizar sustancias químicas. Las membranas actúan como filtros, separando los sólidos en suspensión y los microorganismos de los líquidos tratados, garantizando la eliminación completa de los sólidos y una mayor reducción de la DBO, DQO y el color del agua. A diferencia de los métodos tradicionales, el sistema MBR de WaterNext elimina la necesidad de procesos de filtración adicionales como los clarificadores, la microfiltración y la ultrafiltración externa, reduciendo así la huella total de la planta con menos componentes mecánicos y obras civiles.

Ósmosis Inversa

Las empresas deben adoptar tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales para proteger los recursos hídricos y la salud humana. La ósmosis inversa, destacada por recuperar hasta el 95%-98% del agua, es una de las técnicas más avanzadas. Sus ventajas incluyen menores costos iniciales y operativos, uso reducido de químicos, automatización y larga vida útil del sistema. Este método de filtración separa el agua en dos flujos: agua purificada (permeada) y contaminantes (rechazo). Inicialmente, la ósmosis inversa de una sola etapa recuperaba hasta el 70% del agua, aumentando al 85% con una segunda etapa. Sin embargo, los sistemas tempranos requerían pretratamientos costosos y complejos para eliminar sólidos suspendidos, lo que limitaba su eficacia. A partir de 2010, la introducción del sistema de membrana MBR simplificó el proceso, reemplazando múltiples tratamientos intermedios y mejorando la viabilidad económica y operativa de la ósmosis inversa.

Clientes en México

WaterNext es una compañía italiana con operaciones en India y México, y presencia en aproximadamente 20 países. Sus fundadores son Massimiliano Previdi, CEO de WaterNext Italia, doctor en ingeniería ambiental con más de 25 años de experiencia en el campo del tratamiento del agua; Pranay Behle, CEO de WaterNext India, es un empresario indio con más de 20 años de experiencia en el sector del tratamiento de aguas; Nicolo Uslenghi, CEO de WaterNext México, 10 años especializado en ventas, 7 años de experiencia en en sector textil; y Massimiliano Bonamini, CFO de WaterNext Italia que cuenta con un MBA y es asesor financiero y estratégico con más de veinte años de experiencia en operaciones de financiación estructurada, reestructuración empresarial, planificación estratégica, fusiones y adquisiciones, y valoración de empresas e IBR.

Entre los clientes de WaterNext en México se encuentran: COATS México, ubicada en Orizaba, Veracruz, con una capacidad 2100 m3/día. Para este cliente WaterNext ha implementado un sistema Biológico completo seguido de Clarificador, altamente automatizado con SCADA. Este cliente pertenece al sector de teñido de hilos.

SAINT GOBAIN es cliente de WaterNext desde 2020. Su capacidad es de 800 m3/día y la solución que tienen instalada es Microfiltración con un sistema totalmente biológico que alcanza los parámetros fundamentales de la ZDHC.

Para GLOBAL DENIM, cuya capacidad es de 3120 m3/día, WaterNext realizó la mejora de su planta biológica existente.

Desde 2019, WaterNext es proveedor de GRUPO MIRO que tiene una capacidad 432 m3/día y para quien instaló un sistema de neutralización del pH por CO2 de Chimeneas.


Tercera Edición de 2024

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