Planta de tratamiento de aguas residuales municipales con planta piloto para la recuperación de agua (un esquema que se muestra en realidad dos trenes de tratamiento operados en paralelo). Crédito: Ciencia y Tecnología del Agua (2025). Doi: 10.2166/wst.2025.025
Con la escasez mundial de agua en aumento, impactando el 38% de la población de Europa solo en 2019, está surgiendo un enfoque novedoso para transformar las aguas residuales en un recurso valioso. Las simbiosis industriales inteligentes de agua (WSISS) ofrecen una solución innovadora, fomentando la colaboración entre las industrias y el sector del agua para recuperar y reutilizar agua, materiales y energía al tiempo que reduce la dependencia de los escasos recursos de agua dulce.
Un estudio reciente publicado en Water Science & Technology y realizado por Kompetenzentrum Wasser Berlin (KWB) en Kalundborg, Dinamarca, exploró el potencial de WSISS probando métodos avanzados para tratar una mezcla de aguas residuales industriales y municipales para la reutilización industrial.
Los investigadores establecieron una planta piloto para evaluar las técnicas de filtración de membrana, con el objetivo de producir agua de alta calidad para los sistemas de enfriamiento industrial. Esta investigación marca un paso significativo para abordar la escasez de agua a través de soluciones innovadoras.
El desafío de las aguas residuales complejas
Las aguas residuales tratadas en Kalundborg presentaban desafíos únicos, ya que combinaba aguas residuales municipales con efluentes industriales y de energía previamente tratados. Esta mezcla compleja superó los límites de las tecnologías actuales de recuperación de agua. El estudio se centró en el rendimiento de tres tipos de membranas: ultrafiltración (UF), UF ultra ajustada y nanofiltración (NF)) como pasos previos al tratamiento para la ósmosis inversa para mitigar los procesos de biofouling.
La membrana UF convencional superó las alternativas más densas, logrando la tasa de recuperación de agua más alta del 87% con el menor consumo de energía. Si bien las membranas UF y NF ultra ajustadas fueron más efectivas para eliminar contaminantes específicos, no pudieron igualar la eficiencia general de la membrana UF. Sin embargo, el estudio también reveló un desafío persistente: la bioincrustación, la acumulación de microorganismos en las membranas. La dosificación de biocida demostró ser efectiva para mitigar la biofouling, mientras que el tratamiento con UV era una alternativa ecológica.
Impactos ambientales y sostenibilidad
El estudio fue más allá del rendimiento técnico, realizando una evaluación del ciclo de vida para evaluar los impactos ambientales. Los investigadores compararon el proceso de recuperación de agua con dos alternativas: obtener agua dulce desde un lago cercano y desalinizar el agua de mar. Los resultados clave incluyen:
El abastecimiento de agua del lago tenía la huella de carbono más baja pero impactó la disponibilidad de agua local. La desalinización tenía la huella de carbono más alta pero conservaba recursos locales de agua dulce. La recuperación de agua ofreció una solución equilibrada, con uso moderado de energía, emisiones de carbono e impactos de disponibilidad de agua.
Un desafío crítico identificado fue el tratamiento de la salmuera, el flujo de residuos concentrados generado por la ósmosis inversa. El tratamiento de la salmuera aumentó significativamente el consumo de energía y las emisiones de carbono, subrayando la necesidad de considerar todo el ciclo del tratamiento del agua al evaluar la sostenibilidad.
Allanando el camino para los sistemas de agua circular
El estudio demuestra que incluso las aguas residuales complejas pueden tratarse para producir agua de alta calidad para la reutilización industrial, ayudando a las industrias en las regiones con estrazadas de agua a reducir su dependencia de los recursos de agua dulce. Sin embargo, la investigación también destaca la importancia de adaptar soluciones a las condiciones locales, fuentes de agua disponibles y mezclas de energía.
“Esta investigación demuestra que tenemos las herramientas para crear sistemas de agua circulares, donde las aguas residuales se convierten en un recurso valioso en lugar de un producto de desecho”, dijo la Dra. Anne Kleyböcker, gerente de proyectos de KWB. “A medida que el cambio climático, el crecimiento de la población y la actividad industrial intensifican la escasez de agua, estos enfoques innovadores podrían ser clave para la gestión sostenible del agua”.
El estudio de KWB avanza la comprensión de las tecnologías de recuperación de agua y enfatiza la necesidad de soluciones innovadoras y específicas del sitio para abordar la escasez de agua. Al convertir las aguas residuales en un recurso, las industrias y las comunidades pueden acercarse a un futuro sostenible, incluso frente a los crecientes desafíos globales.
Más información: Jeannette Jährig et al, pretratamientos innovadores para la ósmosis inversa para reclamar el agua de las aguas residuales municipales y municipales para la simbiosis industrial en Kalundborg, Ciencia y Tecnología del Agua (2025). Doi: 10.2166/wst.2025.025
Proporcionado por el centro de competencia WASSER BERLIN GGMBH (KWB)
Cita: Convirtiendo las aguas residuales en un recurso: la filtración avanzada aborda los desafíos de escasez de agua (2025, 2 de abril) Consultado el 2 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-wastewater-resource-1iltration-tackles.html
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