Tratamiento del agua frente a evaporación: ventajas e inconvenientes

El agua que utilizamos en nuestros hogares procede de diversas fuentes, como las aguas superficiales (lagos, ríos y arroyos), las aguas subterráneas (acuíferos) y los suministros municipales de agua. Dependiendo de la fuente, el agua puede estar contaminada con diversas impurezas, como bacterias, virus, metales pesados, sustancias químicas y minerales disueltos.

Industrias como la minería, la energía y la electricidad, la textil, el petróleo, el gas y la petroquímica requieren tratamiento de aguas residuales para sus operaciones. Utilizan grandes volúmenes de agua para diversos fines, como refrigeración, alimentación de calderas, necesidades del proceso, etc. Las aguas residuales generadas en sus operaciones contienen diversas impurezas, como minerales disueltos, sólidos en suspensión, aceites y grasas, metales pesados y productos químicos.

La evaporación del agua es un proceso en el que el agua pasa de su estado líquido a vapor de agua. Esto puede ocurrir mediante procesos naturales o artificiales a través de tecnologías como los evaporadores de agua. El tratamiento del agua, por su parte, es el proceso por el que se hace apta para su uso. Esto puede implicar filtración, purificación y/o desinfección.

Tratamiento del agua

El tratamiento del agua consiste en eliminar sus componentes nocivos y hacerla apta para el consumo humano. El tratamiento del agua es importante tanto para el agua potable como para las aguas residuales. El objetivo del tratamiento de aguas residuales es producir agua limpia que pueda devolverse al medio ambiente de forma segura. Para poder devolver el agua al medio ambiente, debe cumplir determinadas normas de calidad. Cada estado o nación tiene directrices para ayudar a mitigar los riesgos para la salud pública y el medio ambiente.

El tratamiento de aguas residuales es una gran solución medioambiental para solución salinaagua salobre, ácida, cáustica o afectada por las minas. El tratamiento del agua puede adoptar muchas formas distintas, según el tipo de agua que se trate y el resultado deseado.

Tanto la evaporación como el tratamiento del agua son importantes por distintas razones. La evaporación del agua es importante para eliminar el agua de superficies o zonas donde no se desea. Por otro lado, el tratamiento del agua casi siempre se hace para que sea segura para el consumo humano o para su dispersión en el medio ambiente. El tratamiento del agua puede hacerse mediante varios métodos, como la filtración, la ósmosis inversa, la purificación ultravioleta y la destilación.

Filtración del agua

La filtración es un proceso que elimina las partículas del agua haciéndola pasar por un filtro. Hay muchos tipos de filtros, como los de carbón activado, los de cartucho y los de arena.

Tratamiento por ósmosis inversa

La ósmosis inversa es un proceso que elimina las sustancias disueltas del agua haciéndola pasar a través de una membrana semipermeable.

Depuración ultravioleta del agua

La purificación ultravioleta es un proceso que utiliza luz ultravioleta para eliminar las bacterias y otros microorganismos del agua.

Destilación del agua

La destilación es un proceso que elimina las sustancias disueltas en el agua mediante su evaporación.

Tratamiento de aguas residuales - Ventajas y desventajas

El tratamiento de las aguas residuales tiene muchas ventajas, como:

• Eliminación de contaminantes nocivos del agua que podrían causar graves problemas de salud gracias a su rápida velocidad de reacción
• Las reacciones químicas no producen un exceso de lodo o carbono gastado
• Asegúrese de que el agua es potable y elimine también cualquier sabor u olor desagradables.
• Hacer que el agua sea apta para distintos fines, como el riego, la industria y el uso doméstico.
• Elimina al menos 98% de contaminantes orgánicos

Sin embargo, también existen algunas desventajas del tratamiento del agua, como:

• Requiere una cantidad significativa de energía eléctrica
• El plazo de implantación de esta solución es largo, normalmente de 3 a 4 meses.
• Mantenimiento constante con limpieza y piezas de repuesto necesarias
• Costes - El tratamiento de las aguas residuales puede resultar caro, con unos costes OPEX de $2 por m3 de agua tratada.
• El tratamiento de las aguas residuales requiere productos químicos, como el cloro, que está relacionado con el cáncer.
• Incapaz de gestionar los cambios en la calidad del agua
• El proceso químico de tratamiento del agua debe dirigirse a contaminantes específicos
• Para tratar las aguas residuales se utilizan grandes cantidades de peróxido y productos químicos
• El proceso sólo elimina la materia orgánica

Evaporación del agua

La evaporación del agua es un proceso natural en el que el agua pasa de estado líquido a vapor. Esto puede ocurrir mediante procesos naturales o artificiales. Un ejemplo de proceso artificial es la desalinización del agua, que consiste en eliminar la sal y otros minerales del agua de mar para hacerla potable.

La evaporación natural del agua se produce cuando el sol o el viento la calientan y cambia su estado de líquido a vapor. Este proceso es responsable de la formación de nubes y de precipitaciones como la lluvia y la nieve.

La evaporación mecánica del agua es otro proceso que puede utilizarse para eliminar el agua de superficies, presas e instalaciones de almacenamiento de residuos. Esto suele hacerse para evitar la corrosión o la dispersión de metales y sustancias químicas nocivas en el medio ambiente.

Evaporadores mecánicos de agua

Los evaporadores Minetek emplean un proceso conocido como evaporación mejorada mecánicamente (MEE). El evaporador Minetek mejora la evaporación principalmente por dos medios. El agua de alimentación se suministra a alta presión a una serie de boquillas de fracturación. Esto produce millones de gotas por segundo, dando lugar a un aumento masivo de la superficie, mucho mayor de lo que podría lograrse en la práctica mediante un estanque de evaporación.

Los evaporadores de Minetek también emplean un ventilador para aumentar la velocidad del viento a más de 150 km/h, incrementando así la Tasa de Evaporación mucho más allá de la Tasa de Evaporación Ambiental (PER) (a la que están limitados los estanques de evaporación). En términos lamelares, Minetek ha tomado un proceso natural (la evaporación solar del sol) y lo ha mejorado mecánicamente mediante el uso del evaporador mecánico Minetek.

La evaporación mecánica del agua proporciona una importante gama de ventajas en comparación con el tratamiento del agua, entre las que se incluyen:

• Es un proceso natural que no requiere pretratamiento químico.
• Es muy eficaz para eliminar el agua de las superficies
• Importante ahorro de CAPEX
• Ahorro de OPEX a $0,20 por m3 evaporado
• Sin flujo de residuos
• No necesita operario
• Rápida implantación de sistemas
• Muy bajo mantenimiento
• Sin partes móviles
• No es sensible a los cambios en la calidad del agua de alimentación
• Ocupa poco espacio y requiere poca energía
• Evaporadores muy móviles y robustos
• Sin embargo, la evaporación mecánica del agua también presenta algunas desventajas, como:
• Tiempo: puede ser un proceso lento que evapora grandes cantidades, lo que lo convierte en una gran solución de gestión del agua a largo plazo.
• No es adecuado para aplicaciones en las que es necesario eliminar el agua rápidamente, como en el caso de inundaciones repentinas.

Evaporación del agua frente a tratamiento del agua - Mini estudio de caso

Un cliente minero de Minetek situado en el frío clima estacional de Canadá desea utilizar hasta 50 evaporadores 600/300. Este sistema evaporaría 9800 GPM en ese clima particular. Este sistema evaporaría 9800 GPM en ese clima particular. El coste de los evaporadores rondaría los $23.000.000,00 USD. La alternativa para ellos sería aumentar su capacidad de tratamiento de agua. El coste de esta operación en la mina sería de unos $100.000.000,00 USD. Por lo tanto, los costes asociados a la evaporación del agua son 5 veces menores, lo que supone un valor inmenso y proporciona importantes ahorros de CAPEX y OPEX en todos los ámbitos. Especialmente en comparación con el tratamiento tradicional del agua o la construcción de nuevas presas.

Comparación de clientes

• Tratamiento de agua - Tratamiento de 15 ML/día CAPEX USD $40.000.000,00
• Sistema de evaporación Minetek - Evaporar 15 ML/día CAPEX USD $4,030,856.00
• Aprox. ahorro CAPEX = $35.969.144,00 USD

Una de las principales ventajas de los evaporadores Minetek es que la tecnología permite a algunos de nuestros clientes aplazar, reducir el tamaño de las presas de estériles o de almacenamiento, aplazar las elevaciones de las TSF o eliminar por completo la necesidad de construir una nueva presa.

Como sabemos, el coste de construir o elevar una TSF o presa de almacenamiento es extremadamente intensivo en capital. Un ejemplo reciente es el de un cliente de una mina de oro que tiene un coste de capital de $25 millones de dólares al año para elevar la TSF.

La alternativa a la elevación de la presa era instalar un sistema de evaporación Minetek para reducir el nivel del agua y, a su vez, aplazar la elevación de la TSF durante varios años.

• Coste anual de la elevación de la presa de residuos = $25 millones de USD
• Coste del sistema de evaporación Minetek $3,5 millones de USD
• Ahorro en el primer año = $21.509.048,00 USD
• Ahorro en el segundo año = $46.509.048,00 USD
• Ahorro en el tercer año = $71.509.048,00 USD

Sobre la base de la anterior estimación de los costes de capital y en comparación con los costes de capital asociados a la elevación del muro de la presa, el ahorro de costes es significativo.

Evaporadores de agua Minetek

El sistema de evaporación Minetek funciona descargando agua a través de una boquilla de fracturación hidráulica única y patentada. Esta boquilla está diseñada para conseguir el tamaño correcto de las moléculas de agua por fracturación, para maximizar el rendimiento mediante la reducción de gotas y la fragmentación directa del agua. A continuación, el agua se inyecta en una corriente de aire de gran volumen/alta velocidad para propulsarla a la atmósfera. Esto aumenta el tiempo de permanencia y la exposición a elementos externos.

Se trata de un proceso continuo en el que el aire ambiente se repone a través de una unidad de soplado de paletas de alto rendimiento situada en el interior del evaporador. Se extrae aire fresco del entorno para mantener y lograr la máxima evaporación posible.

Nuestra tecnología de evaporación puede ayudarle a evitar la construcción de otra planta de tratamiento de agua o, al menos, a construir una mucho más pequeña. El tratamiento de aguas siempre es caro y, en la coyuntura actual, los costes se disparan con las materias primas para el CAPEX y también los costes OPEX de los consumibles. Vea nuestra gama completa de plantas flotantes y terrestres evaporadores modelos.