www.futurenviro.es | Febrero-Marzo February-March 2021 69 Desalación | Desalination • Reducción del volumen de salmuera y corrientes residuales generadas: Se ha reducido en un 99% en volumen de los efluentes de pretratamiento con alto contenido de sólidos totales en suspensión; se ha disminuido en un 87% del contenido total de carbono orgánico de los efluentes de limpieza química de ósmosis inversa; se ha reducido en un 60% en volumen de las descargas de salmuera de agua de mar. • Reducción del consumo de productos químicos: El crecimiento de bacterias ha resultado inferior al reducir el contenido en fósforo en el agua de mar, y se ha observado una menor disminución de flujo a lo largo del tiempo en las membranas de ósmosis en ese escenario, lo que conlleva un menor consumo de productos químicos de limpieza y biocidas. La corriente rica en calcio y magnesio obtenida durante el ablandamiento de la salmuera podría emplearse para mineralizar parcialmente el agua del producto final, permitiendo un ahorro entre 8-10 mg / L de calcio y 20-25 mg / L de Mg. En conjunto, la reducción del consumo de químicos se estima en más de un 50%. • Recuperación de productos valorizables: Se ha alcanzado una reducción de un 70% del fósforo presente en el agua, un nutriente vital para el desarrollo de bacterias causantes de biofouling en las membranas de ósmosis inversa. Además, el fósforo adsorbido se puede recuperar y utilizar utilizar como fertilizante agrícola. Análisis del ciclo de vida y coste Las actuaciones en el marco del proyecto han comprendido asimismo un análisis teórico del ciclo de vida y coste a gran escala (LCA y LCC, por sus siglas en inglés) y su comparativa con un proceso de desalación convencional por ósmosis inversa, permitiendo así cuantificar ambiental y económicamente ambos escenarios. Así, con los resultados obtenidos durante la fase de demostración en planta piloto (flujos, rendimientos hídricos, consumo de químicos, etc.) se ha realizado un diseño de una planta a gran escala del proceso, definiéndose desde la obra civil hasta las condiciones de operación de la planta. Para ello, se ha partido de una planta de tratamiento de agua de mar convencional con una capacidad de 18.000 m3/h, basada en un pretratamiento basado en filtración granular seguido de un proceso de ósmosis inversa y la posterior remineralización del agua producto. Posteriormente se ha analizado la implementación de los sistemas propuestos en el proyecto LIFE DREAMER, que ha permitido que la producción de agua potable aumente hasta los 35.942 m3/h, un 80%más que en el caso de referencia. Para cada caso, se ha analizado el potencial impacto ambiental a lo largo de toda su vida útil, incluyendo la construcción, los equipos partially retrofitted in existing plants, with a greater or lesser degree of remodelling depending on the technology in question. Thus, the LIFE DREAMER solution has a high degree of applicability and can be adapted to the needs and possibilities of each plant. Technical and environmental impact The integration of the different complementary processes in the current reverse osmosis seawater desalination process not only represents a technological innovation in this field, but also affords significant environmental benefits: • Water recovery: Water recovery from the proposed desalination system has been increased by up to 80-85% through membrane cleaning effluent treatment and, to a greater extent, brine treatment. • Reduction in the volume of brine and waste streams generated: A 99% reduction in the volume of pretreatment effluent with a high total suspended solids concentration has been achieved, the total organic carbon content of reverse osmosis chemical cleaning effluent has been reduced by 87% and seawater brine discharges have been reduced by 60%. • Reduction in the use of chemical products: Bacterial growth has been lower due to the reduction in the phosphorus concentration of the seawater, and a lower flux decrease over time has been observed in osmosis membranes in this scenario, leading to lower consumption of cleaning chemicals and biocides. The calcium- and magnesium-rich stream obtained during brine softening could be used to partially mineralise the final product water, enabling savings of 8-10 mg/L in calcium and 20-25 mg/L in Mg. The overall reduction in chemical consumption is estimated at over 50%. • Recovery of valuable products: A 70% reduction of phosphorus in the water has been achieved. This nutrient is of vital importance in the development of biofouling bacteria in reverse osmosis membranes. Moreover, it is possible to recover the adsorbed phosphorus for potential use as an agricultural fertiliser. Life-cycle assessment and life-cycle costing Actions undertaken within the framework of the project include theoretical life-cycle assessment and life-cycle costing (LCA and LCC) and comparison of these indicators with a conventional reverse osmosis desalination process, thus enabling environmental and economic quantification of the two scenarios. Using the results reference during the pilot plant demonstration stage (flows, water yields, chemical consumption, etc.), a largescale plant for the process has been designed, with definitions ranging from the construction work right through to plant operating conditions. For this purpose, a conventional seawater treatment plant with a capacity of 18,000 m3/h, implementing pretreatment based on granular filtration followed by a reverse osmosis process and subsequent remineralisation of the product water, was used as a reference. Subsequently, the implementation of the systems proposed in the LIFE DREAMER project was analysed, with the result being an increase in drinking water production to 35,942 m3/h, 80%more than in the reference case. The potential life-cycle environmental impact was analysed for each case, including the construction, equipment and operation Sistema de filtración – decantación para tratar las corrientes de agua de limpieza con alta carga en sólidos | Filtration – settlement system to treat cleaning water streams with high solids load
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