1 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
REUTILIZACIÓN DEL AGUA EN LA INDUSTRIA PAPELERA EN EL MARCO
DE UNA GESTIÓN SOSTENIBLE
Angeles Blanco Universidad Complutense de Madrid
2 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Nuevas alternativas SWM
I&D
Gestión sostenible del agua en la industria papelera
2000 2005 2010 2013 2014
Con
sum
o d
e ag
ua
de
alim
enta
ción
Conservación 10-12%
Optimización de etapas y procesos 25-30%
Tratamientos internos UF: 12-15%
ü 90% reducción en 3 décadas ü Circuitos cerrados ü Fuentes alternativas de agua
3 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Fiber Recovery and Water Clarification
SECONDARY LOOP
Long circuit
White Waters II
Fiber Recovery
Biosludge
Excess Water
Biological Treatment of Effluent
Final Effluent mWWTP
Fresh Water
PRIMARY LOOP
Short Circuit
White Waters I Excess Water
Fresh Water Treatment
Pulp Preparation
Paper Machine
Sludge
Lodos
PAPER
filtradofiltrado
TERTIARY LOOP QUATERNARY LOOP
4 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Usos del agua fresca
Gestión sostenible del agua: de la visión a la acción
5 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Agua alimentación
LAZO 3 LAZO 2 LAZO 1
Papel recuperado
Papel reciclado
Sellado hidraúlico
9%
Duchas
61%
Aditivos
13%
(7-8 m3/t)
EDAR Efluente
(86%)
Evaporación
(12%)
Calderas
7%
Mesa de gravedad
Lodo seco (2%)
Usos del agua fresca
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Calidad mínima del agua de alimentación
/15/01/15 Alvaro Sánchez 6
PARAMETROS UNIDADES LIMITES Índice Langelier (LSI) - -1.5 / +1.0 Nitrógeno (NH3) mg N/L 1.0 Ortofosfato mg P/L 0.2 Cloro total mg Cl2/L 0.3 – 3.0 Cloro libre mg Cl2/L 0.3 - 2.0 Conductividad µS/cm 500 pH - 6.5 - 8.5 Nitritos mg N/L 0.5 Cloruros mg Cl/L 50 Color uds Pt-Co 30 Hierro mg Fe/L 0.2 Nitratos mg N/L 5 Magnesio mg Mg/L 15 Sílice mg Si/L 10 Sulfatos mg SO4/L 100 Coliformes totales UFC/100 mL Ausencia Clostridium perfringens UFC/100 mL Ausencia Enterococos UFC/100 mL Ausencia
7 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Alternativas de uso sostenible del agua en la industria papelera
Agua fresca
LAZO 3 LAZO 2 LAZO 1
Mesa de gravedad
DAF Biológico OI MF/UF Coagulación Floculación
MF/UF + OI + UV
EDAR (municipal industrial)
Coagulación + ablandamiento + floculación
DQO: 2200-3000 mgL Sulfatos: 500 -800mg/L Si: 170-220 ppm
8 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Reducción del agua de alimentación
2000 2005 2010 2013 2014
Nuevas alternativas SWM
I&D
Con
sum
o d
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ua
pota
ble
Gestión sostenible del agua en HPM
2 m3 agua potable/t
Uso de agua regenerada
9 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
600 Hm 3 /año
17,3 % del consumo total de la industria madrileña
HPM: 0,9% del consumo total de agua de la Comunidad de Madrid
HPM consume la misma cantidad de agua que una ciudad de 62,000 habitantes
Gestión sostenible del agua en HPM
§ Reducir el consumo de agua ! Efluente de la fábrica § Encontrar nuevas fuentes ! Efluentes de otras fábricas ! Agua regenerada municipal
0.0%
10.0%
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oct-04 ene-05 abr-05 jul-05 oct-05 ene-06 abr-06 jul-06 oct-06 ene-07 abr-07 jul-07 oct-07
% o
f tot
al re
serv
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Madrid España
USO DE AGUA REGENERADA PARA OBTENER 100% PAPEL RECICLADO
SEQUÍA COSTE DEL AGUA ALTO CONSUMO PROCESO SOSTENIBLE
ESTUDIOS DE VIABILIDAD TECNOLOGICOS
• Bibliográficos • Evaluación de consumos de agua
y necesidades de calidad del agua en función de su uso
• Identificación de tecnologías existentes
ECONÓMICOS • Consumo de agua • Evaluación de costes • Inversión • Nuevo contrato con el Canal
SEGURIDAD Y SALUD • Análisis químicos • Análisis microbiológicos • Evaluación de riesgos • Grado de exposición • Legislación
PRUEBAS PILOTO
USO DE AGUA REGENERADA PARA OBTENER 100% PAPEL RECICLADO
EDAR de Arroyo Culebro: PP 1,5 m3/h, 3 meses • Estudio y evaluación de alternativas: definición de los tratamientos necesarios • Identificación de parámetros críticos • Evaluación de riesgos técnicos y económicos
MF presurizada con membranas de fibra hueca. UF sumergido con membranas en espiral UF sumergido de membranas en fibra hueca
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Plantas piloto
MF presurizada con membranas de fibra hueca. UF sumergido con membranas en espiral UF sumergido de membranas en fibra hueca.
15 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
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Flux
(LM
H)
12
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32 RO-1RO-2RO-3
Eficacia de la ósmosis inversa
Parámetro OI-1 OI-2 OI Límite
Conductividad, µS/cm 12 9 11 <500
DQOt, mg/L <5 <5 <5 <5
SO4, mg/L <3 <3 <3 <100
SST, mg/L <2 <2 <2 <5
Dureza, mg/L <7 <7 <7 <200
NO3, mg/L 0,69 0,23 0,24 <1
P, mg/L 0,07 0,06 0,06 <0,2
Cambio de membrana en OI-2. Adición de cloraminas en esta línea.
Vertido incontrolado de cloro libre en el tratamiento terciario.
Fluj
o (L
MH)
OI-1 OI-2 OI-3
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PTMFlujo
Fluj
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)
S-UF (espiral) S-UF (fibra hueca)
Eficacia de los pretratamientos
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0,00,30,60,91,21,5
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35384043454850
TMPFlux
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COD
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L)
0102030405060
Fe COD
Agua tratada del terciario
PTM
(bar
)
MF presurizada
Fluj
o (L
MH)
Fluj
o (L
MH)
PTM
(bar
)
DQO
(mg/
L)
Antes Después Flujo
DQO
PTM Flujo
41 LMH
Drenado en cada retrolavado y 33% del t de aireación
17 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
• Predicciión de posibles problemas en la utilización de agua regenerada
• Evaluación de la sustitución progresiva de agua regenerada
CYII construyó una planta para suministrar agua regenerada a HPM utilizando un sistema de membranas
multibarrera.
PROYECTO FINAL
18 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Solución sostenible al consumo de agua en
Holmen
• 2008. Acuerdo firmado con el Canal de Isabel II para el uso de agua regenerada
• 10.500 m3/d de agua regenerada (6000 m3/d)
• Primera fábrica en Europa para producir 100% papel reciclado con 100% de agua regenerada
• Referencia industrial
• Ejemplo I+D+i = aplicación
Gestión sostenible del agua
19 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Conducción a HPM PRFV 500 Ø PN16 Longitud 4.150 m
Gestión sostenible del agua
21 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
• Fase 1: Actividades previas al uso de agua regenerada - Definición de una curva de puesta en marcha de la entrada
de agua regenerada - Simulaciones a escala de laboratorio con agua regenerada - Definición de protocolos para el uso del agua - Formación de empleados - Asegurar la correcta recepción del agua regenerada y el
control de la calidad con el equipamiento en línea
• Fase 2: Actividades durante la curva de puesta en marcha (Julio 2012)
- Seguimiento del proceso de producción - Protocolos de comunicación entre CYII y HPM
Gestión sostenible del agua
23 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
Gestión sostenible del agua: una realidad en la industria papelera
Puede alcanzarse importantes ahorros de agua
b) Utilización del 100% del agua regenerada procedente de una EDARU Sistema de membrana multibarrera + desinfección
a) 20 y 40% mediante reutilización del efluente de la fábrica 20% " Anaeróbico + MBR + OI
40% " Anaeróbico + MBR + coagulación + OI
La sílice es la principal limitación para aumentar la recuperación del agua. ! Estudios recientes han solucionado esta limitación (Tesis I. Latour).
El permeado del MBR no es adecuado para preparar los sistemas de retención cPAM-bentonita debido a su naturaleza aniónica.
24 Conferencia 2015 ONU-Agua. Zaragoza, 14-1-2015
• Alta tradición • Reutilización del efluente
• Anaeróbio + MBR + floc? + OI • Permeado del MBR ! no adecuado para floculantes
• 100% consumo de agua regenerada • Calidad estable • Sin efectos negativos en el proceso ni en el producto:
destintado; aditivos; parte húmeda; calidad del producto • Cumplimiento de los requerimientos legales
Gestión sostenible del agua en la industria papelera es una realidad
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