Membranas regeneradas de ósmosis inversa, una alternativa sostenible para el tratamiento de agua
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Xavier Guillem LLobat
Director Comercial y socio
Ecomemb
Raquel García Pacheco
CEO y cofundadora
Ecomemb
¿QUÉ SON LAS MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA?
Las membranas de ósmosis inversa son filtros industriales cilíndricos con entre 35 y 41 m2 de superficie filtrante activa plástica, enrollada en espiral, que se emplean comúnmente para el tratamiento de agua. La vida útil de las membranas es limitada y varía en función del pretratamiento de la planta, los protocolos de limpieza implementados, la calidad de agua y otros parámetros operativos.
Hasta ahora, las membranas se solían desechar y se enviar a vertedero una vez transcurrida su vida útil porque no había alternativa de gestión. El reemplazo de membranas ocurre habitualmente cuando la calidad de agua que se obtiene ya no es la deseada y/o la presión de operación necesaria para obtener el caudal objetivo es demasiado elevada.
Figura 1. Imágenes de membranas apiladas para su envío a vertedero en una desaladora
REUTILIZACIÓN DE MEMBRANAS REGENERADAS: LA SOLUCIÓN SOSTENIBLE PARA LAS MEMBRANAS DE ÓSMOSIS INVERSA
Desde hace más de 20 años la ciencia a través de investigación fundamental y aplicada en coordinación con empresas estudia cómo alargar la vida útil de las membranas. Con la aparición de Ecomemb, spin-off de la Universidad de Girona (UdG) y del Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), como primera empresa europea especializada en la regeneración sostenible de membranas en espiral de ósmosis inversa para su reutilización en éste procesos, se abre la puerta en a un modelo de gestión más sostenible que evite el envío masivo de membranas de ósmosis inversa a vertedero.
El uso de membranas regeneradas es incipiente, pero será tendencia mundial en el ecosistema del tratamiento de agua. Esto es debido a que no son pocas las ventajas que se derivan de su uso:
- Duran igual que una membrana nueva. El tratamiento de regeneración permite alargar la vida útil de las membranas para volver a ser empleadas en procesos de ósmosis inversa
- Hay una reducción de costes de reemplazo de membranas de hasta el 60% en comparación con la sustitución de membranas nuevas.
- Su rendimiento es muy similar al de las membranas nuevas. El tratamiento es adaptado los requerimientos técnicos específicos de cada cliente para ofrecer la membrana que logre maximizar la producción de agua empleando la mínima energía y cumpliendo con los estándares de calidad de agua permeada que necesita cada planta.
- La entrega es rápida (son membranas Km0, en el caso de la península ibérica). Las membranas nuevas más cercanas se fabrican en Italia y Alemania, aunque la mayoría se transportan desde EE.UU y Asia.
- La recuperación de membranas tiene menor impacto ambiental que la producción de membranas nuevas. Se evitan la emisión de 85 Kg de CO2 equivalentes por cada membrana recuperada
- Evitan la deposición de plástico en vertedero (12 Kg por membrana) y el empleo de recursos fósiles correspondiente a su producción
¿CÓMO SE GARANTIZA LA CALIDAD DE LAS MEMBRANAS REGENERADAS?
Cada membrana se caracteriza individualmente después de implementar el tratamiento de recuperación, por lo que se aseguran las propiedades de todas las membranas instaladas. La caracterización se realiza a través de un test con las condiciones estándar que se utilizan comúnmente por todos los fabricantes de membranas. Se obtendrá de este modo la información individualizada relativa a la Permeabilidad (caudal) y Rechazo de Sales (calidad).
Figura 2. Personal de Ecomemb instalando una membrana regenerada para su testeo en procesos de filtración de agua
Con esta información se puede simular el funcionamiento de las membranas regeneradas a instalar en una planta de tratamiento de agua concreta. Para ello se utilizan los programas informáticos de diseño más habituales.
Recopilando la información propia de la instalación y los datos de la caracterización de las membranas, se pueden modelar los parámetros de funcionamiento más relevantes (caudales, conversión, presión de trabajo, calidad de permeado, etc) antes de poner la instalación en marcha.
CASO REAL DE UNA RECIENTE INSTALACIÓN
Una importante ingeniería de tratamiento de agua, va a construir y poner en marcha una planta para riego de fresas y solicita a Ecomemb la posibilidad de emplear 100% membranas regeneradas (48 membranas), quien propone la utilización de un lote concreto de membranas que trata y caracteriza. Se facilita la información técnica de dicho lote mediante su ficha técnica:
Figura 3. Ficha técnica de una membrana regenerada según los datos obtenidos de los test de caracterización de sus propiedades filtrantes.
En base a las prestaciones de las membranas y con la información relativa al proyecto facilitada por la ingeniería, se procede a simular el sistema de modo que se garantice el cumplimiento de los requisitos marcados, como son la presión de la bomba de alta, caudal a producir, conversión del sistema y calidad de agua exigida.
Figura 4. Simulación del comportamiento de las membranas regeneradas según los datos de la configuración y operación de la planta donde se instalarán y la calidad de agua a tratar, facilitados por el cliente
Una vez instaladas las membranas regeneradas, tanto en las pruebas hidráulicas como en la puesta en marcha, se verifica que la proyección se ajusta bien al funcionamiento real del sistema de tratamiento de agua. Se cumplen con las estrictas limitaciones de calidad de agua maximizando el caudal producido y la conversión de la planta.
El trabajo conjunto entre la Ingeniería y Ecomemb ha hecho que las expectativas del usuario de la planta se superen al obtener un agua de mejor calidad que en instalaciones similares que están en marcha y que usan membranas estándar.
Figura 5. Instalación de membranas regeneradas en una planta de ósmosis inversa
MEMBRANAS REGENERADAS PARA MÚLTIPLES APLICACIONES
El uso de membranas regeneradas permite alinear a las empresas con la economía circular y con los objetivos de desarrollo sostenible, siendo una acción de mejora de fuerte impacto dentro del Sistema de Gestión de Medio ambiente (ISO 14001).
El óptimo rendimiento de las membranas regeneradas se ha constatado en diferentes aplicaciones industriales desde 2020. Algunos ejemplos se citan a continuación:
- Tratamiento de agua para aporte a calderas pirotubulares/aquatubulares y torres de refrigeración en la industria papelera
- Tratamiento terciario de agua proveniente de depuradoras para riego o para procesos industriales
- Tratamiento de lixiviados en vertederos
- Recuperación de condensados en industria alimentaria
- Aplicaciones de proceso como concentración de proteína animal, de suero lácteo o diferentes procesos en la industria vitivinícola.
- Concentración de corrientes contaminadas en industria química (zero liquid discharge)
- Tratamiento de corrientes de aguas sucias en la industria minera
Figura 6. Membranas regeneradas
