Proyecto llave en mano para la obtención de agua en la fabricación de superficies para la decoración y la arquitectura
J. Huesa finaliza con éxito la puesta en marcha de una instalación de tratamiento de agua para una multinacional española referente en la fabricación y distribución de superficies innovadoras y sostenibles para la arquitectura y el diseño de reconocido prestigio a nivel mundial.
Nuestro cliente es una compañía comprometida con el Medio Ambiente y el Ciclo Integral del Agua, que se halla inmersa en un proceso continuo de ampliación y mejora de sus instalaciones. Este hecho ha motivado la necesidad de incorporar una nueva planta de tratamiento de aguas para obtener agua de calidad, cuyo uso está destinado a una nueva línea de producción de superficies ultra compactas.
Una vez conocidos los parámetros analíticos del agua de partida y los requerimientos de la compañía, el equipo técnico de J. Huesa juntamente con el equipo especialista de nuestro cliente se pusieron manos a la obra para el estudio y diseño de una solución a medida para la obtención del agua necesaria para su proceso productivo.
Datos y características del agua
El objetivo de la planta de tratamiento de aguas es obtener un agua exenta de salinidad (conductividad inferior a 100 µS/cm) y contaminación orgánica.
Los datos de partida son los siguientes:
| Caudal para tratar | 2 x 28, 6 m3/h |
| Caudal permeado RO | 2 x 20 m3/h |
| Caudal rechazo RO | 2 x 8,56 m3/h |
| Conversión | 70% |
| Procedencia del agua | Agua de red |
| Uso del agua tratada | Materia prima |
| Caudal agua requerido | 2 x 20 m3/h |
Solución adoptada
Teniendo en cuenta, por un lado, el requerimiento de conductividad del agua exigido por el cliente y, por otra parte, su compromiso con el Medio Ambiente y el Ciclo Integral del agua se optó por el diseño de dos líneas de Ósmosis Inversa de doble etapa.
Cada una de las líneas está compuesta de los siguientes subprocesos:
- PRETRATAMIENTO DEL AGUA
En una etapa inicial, el agua procedente del depósito del agua bruta es bombeada hacia un sistema de filtración bicapa de sílex con distintos tipos de granulometría, siendo la más pequeña de 0,4-0,7 mm, compuesta por dos botellas y con un caudal nominal de filtración de 30 m3/hora.
El sistema está planteado de forma que pueden funcionar las dos botellas a la vez, o bien una en servicio y la otra en reserva.
El sistema de filtración incluye entre sus funcionalidades la limpieza del sistema que, en el caso que nos ocupa se han programado a diario (por la noche) o bien por diferencia de presión, siendo la velocidad de contravalado de 25 m3/h.
El agua de entrada impulsada por la bomba y después de pasar por el filtro bicapa, accede a un filtro porta cartuchos realizado en PVC de cartuchos bobinados de polipropileno para retener las posibles fugas de partículas en suspensión que puedan contener el agua para después pasar a los módulos de ósmosis inversa.
El filtro consta de cartuchos recambiables de 1 micra, cuyo control se realiza mediante diferencia de presión controlada por dos manómetros colocados a la entrada y salida de este.
La frecuencia de recambio de los cartuchos dependerá del contenido en coloides del agua.
Detalle filtro portacartuchos.
- SISTEMA DE ÓSMOSIS INVERSA
A continuación, el agua así tratada, es bombeada a la ósmosis inversa mediante una bomba vertical de alta presión en acero inoxidable del tipo AISI 316 que garantiza la presión de operación, y permite obtener el caudal de producción necesario en el caso que nos ocupa. Su función es mantener una presión constante de entrada a la ósmosis empleándose para ello un lazo de control que consta de un transmisor de presión y variador de frecuencia.
El sistema de ósmosis inversa es dos etapas en configuración 3+2 con una conversión en torno al 70% con un caudal de aporte de 28,6 m³ /hora, de forma que se obtiene un permeado de 20 m³ /hora durante toda la jornada de trabajo. La instalación está provista de membranas de configuración espiral, construidas en poliamida y especial para aguas salobres hasta 8000 ppm y con la característica de trabajar a baja presión. Están montadas en carcasas de presión, fabricadas en PRFV bobinado.
Estas membranas tienen una gran resistencia química, ya que pueden trabajar en un rango de pH de 2 a 13, lo que les confiere una gran facilidad de lavado y recuperación, al admitir gran variedad de productos químicos de lavado.
Todos los equipos que componen la ósmosis inversa se han realizado sobre un skid en acero inoxidable del tipo AISI 304.
Detalle del skid de RO durante la instalación.
- EQUIPO DE LAVADO DE MEMBRANAS
Este equipo, que es común a las dos líneas de ósmosis inversa, garantiza la limpieza automática de las membranas del interior del tubo. Estas limpiezas se programan desde la pantalla táctil, atendiendo a las necesidades de los operadores y/o cada vez que se produce una parada de la planta.
El sistema está provisto de una bomba cuyo impulsor y camisa esta realizado en AISI316, capaz de resistir los productos más químicos utilizados para recuperar las membranas de la instalación. El agua será aspirada de un depósito con agua osmotizada de 2 m3 en el cual se encontrará diluida la mezcla de productos químicos.
El flujo de rechazo que produce el equipo de ósmosis inversa (8,6 m3⁄h), se acumula en un tanque intermedio de 100 m3, desde donde el cliente lo gestiona en otras zonas de sus instalaciones, por lo que no se produce ningún vertido.
- INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
La planta de ósmosis inversa está equipada con elementos de instrumentación y control (válvulas automáticas, presostatos, transmisores de presión, caudalímetros, medidores de conductividad y pH…) los cuales se comunican con el autómata lógico programable, incluido en el cuadro de control y mando, a través de tecnología IO- Link.
Así mismo, el cuadro incluye una pantalla táctil para el manejo y configuración de la planta. El equipo de Instrumentación y Control de J. Huesa ha diseñado el cuadro de control para que pueda ser integrado en el sistema SCADA del cliente. Además, incluye sistema de control remoto.
Detalle interior y exterior del cuadro eléctrico.
Repercusión en el medioambiente
La clave del éxito de este proyecto se debe, por un lado, a la experiencia de J. Huesa en el sector que nos ocupa y, por otra y más importante, a la estrecha colaboración cliente – proveedor que ha permitido alcanzar el objetivo de calidad y consumo de agua requerido a nivel técnico.
De igual forma, se logra la meta, desde el punto de vista medioambiental, de integrar esta solución dentro de la política de Vertido Cero que ya posee desde hace años el cliente.
Así mismo, se ha optado por un sistema de ósmosis inversa que tiene, entre otras, las siguientes ventajas adicionales:
- El sistema trabaja en continuo, sin necesidad de regeneración, eliminándose el consumo de productos de difícil manipulación como son la sosa cáustica, en nuestro caso disponemos de un consumo puntual de ácido clorhídrico para ajustar el pH a la entrada del sistema.
- El sistema es totalmente automático, puede trabajar hasta 24 horas diarias, con una supervisión mínima. No precisa de personal con cualificación especial.
- El sistema de ósmosis inversa supone debido a las características de las membranas semipermeables una barrera bacteriológica en el agua producida, que elimina problemas bacteriológicos en la instalación. La sanitización de las membranas está contemplada en el diseño del equipo y supone una operación rutinaria que puede repetirse en el tiempo.
- No se producen vertidos tóxicos, peligrosos o contaminantes del medio ambiente.
- Los productos fungibles son escasos.
