EXERCICI SECTOR QUÍMIC: NETCAR |
1.- OBJECTIU |
L'objectiu de
l'exercici és estudiar les alternatives que permetin a una empresa dedicada
a la neteja de cisternes de productes químics aconseguir: - Reduir els consums d'aigua - Complir la normativa d'abocament d'aigües residuals - Minimitzar la inversió en la depuradora. Per aquest motiu, a continuació presentem l'empresa NETCAR del sector químic. Així, doncs, haurem de trobar les respostes a les preguntes següents: |
|||
1. Quines
actuacions es poden dur a terme per reduir el consum d'aigua total de l'empresa
i la generació d'aigües residuals? 2. Quin és el consum d'aigua i la generació d'aigües residuals després d'aplicar les alternatives proposades? |
2.- DADES DE PARTIDA |
Seguidament
us donarem les dades bàsiques per poder resoldre aquest cas: - Presentació de l'empresa - Descripció de les instal·lacions - Consums d'aigua - Característiques de les aigües residuals produïdes - Enumeració i descripció dels corrents residuals generats. Causes de la generació i gestió actual. |
||
2.1.- Presentació de l'empresa |
L'empresa NETCAR té un
sistema de rentatge amb un volum molt important de consum d'aigua i de
producció d'aigües residuals (amb una càrrega contaminant global elevada).
|
||
2.2.- Descripció de les instal·lacions |
Túnels de rentatge interior
de cisternes |
||
Túnel de rentatge exterior
de camions |
||
Depuradora d'aigües
residuals |
||
2.3.- Consums d'aigua |
Els consums
d'aigua són molt irregulars. Es produeixen només durant la jornada de treball
dels túnels de rentatge. Els túnels de rentatge interior de cisternes són grans consumidors d'aigua durant els moments d'injecció d'aigua a una pressió molt alta. Els cabals estimats en aquestes instal·lacions són, en volums mitjans diaris: - Rentatge interior de cisternes: 100 m³ / dia - Rentatge exterior de cisternes: 20 m³ / dia |
2.4.- Característiques de les aigües residuals produïdes |
La càrrega contaminant
de l'aigua residual produïda en el rentatge interior de cisternes és extremadament
variable i depèn dels productes que transportaven les cisternes i, també,
del grau de buidatge d'aquestes (és a dir, de la quantitat que producte
que resti a l'interior de la cisterna quan arriba a l'estació de rentatge
interior). |
||
3.- ORIENTACIÓ / PROBLEMÀTICA |
Es tracta de
buscar possibilitats de recirculació o segregació dels tipus d'aigua residual.
Hem de dissenyar un circuit per l'aigua tenint en compte el grau de càrrega
contaminant que resulta de les activitats descrites [rentatge de cisternes
i rentatge de vehicles]. Les aigües de rentatge exterior es poden reciclar fins a un 50% amb les modificacions adequades. Amb una correcta gestió de l'aigua, només un 10% de les aigües del rentatge exterior haurien d'anar a la depuradora A partir de la descripció dels processos i de les dades facilitades: |
||
- Identificar
quines actuacions es poden dur a terme per reduir el consum d'aigua total
de l'empresa i la generació d'aigües residuals - Calcular el consum d'aigua i la generació d'aigües residuals després d'aplicar les alternatives proposades. |
4.- RESPOSTA A L'EXERCICI |
1.
ACTUACIONS DE MINIMITZACIÓ: Anàlisi crítica de les necessitats d'aigua |
|||
- L'esbandida
prèvia del rentatge interior de les cisternes necessita aigua clarificada,
però no és necessari, com es fa ara, consumir aigua abastada de la xarxa.
- Tanmateix, no cal que l'aigua de prerentatge del túnel de rentatge exterior sigui aigua pura de la xarxa. Aigua clarificada i, també, sense càrrega contaminant dissolta és suficient. - L'aigua residual produïda al túnel de rentatge exterior és tractada a tota la depuradora, quan ni el tractament fisicoquímic ni el biològic serien necessaris si aquestes aigües no es barregessin amb les del rentatge interior (molt contaminades). |
|||
Proposta
de modificacions del sistema de rentatge i utilitzacions de les diferents
qualitats d'aigua. |
|||
- Rentatge
interior Proposem alguns canvis d'operació i d'utilització de diferents qualitats d'aigua: |
|||
Segregar l'escorreguda del producte residual de la cisterna quan arriba
a les instal·lacions de rentatge i emmagatzemar-ho en contenidors o bidons.
Es gestionaran com a residus amb un gestor autoritzat. Amb aquesta actuació disminuirà molt la càrrega contaminant de les aigües que s'envien a la depuradora. L'esbandida prèvia, que es fa amb mànegues, a baixa pressió, es pot fer amb aigua de sortida de la depuradora. Aquesta aigua és clarificada i, encara que té contaminació dissolta moderada, es pot fer servir de primera neteja grollera de la cisterna. Amb aquesta actuació es pot estalviar un 20% de l'aigua consumida en aquesta secció de rentatge interior. Per a les neteges a una pressió molt alta, proposem continuar amb aigua de la xarxa, donat que aquests equipaments són tècnicament delicats. |
|||
- Rentatge
exterior Proposem la segregació de l'aigua residual i la reutilització d'aigua: |
|||
L'aigua
residual produïda en aquesta instal·lació té, pràcticament, únicament matèries
en suspensió, però molt poca contaminació dissolta. Per tant, no té sentit
que es barregin amb les aigües molt contaminades del rentatge interior i
es tractin pel sistema fisicoquímic i el biològic. Aprofitant que aquestes aigües ja tenen una fossa prèvia de decantació, i que part d'aquesta ja s'està enviant a la depuradora amb bombes, proposem un canvi de canonades i bombejar-les directament al filtre de sorra i antracita actualment infrautilitzat. L'aigua filtrada és recirculada i s'aprofita totalment pel rentatge exterior de camions. Per evitar la concentració de brutícia dissolta, una proporció (10%) d'aquesta aigua es purga i s'envia a la depuradora. L'esbandida es farà amb aigua de la xarxa i l'última es farà, com fins ara, amb aigua descalcificada. Amb aquestes actuacions es pot estalviar un 50% de l'aigua consumida en aquesta secció de rentatge exterior. |
2.
CÀLCUL DEL CONSUM D'AIGUA I LA GENERACIÓ D'AIGÜES RESIDUALS
DESPRÉS D'APLICAR LES ALTERNATIVES PROPOSADES: Quantificació dels estalvis Estalvi d'aigua al rentatge interior: 20% * 100 m³/h = 20 m³/h Estalvi d'aigua al rentatge exterior: 50% * 20 m³/h = 10 m³/h TOTAL ESTALVI D'AIGUA: 30 m³/h (Consum d'aigua inicial després de la minimització i sense tenir en compte la recirculació: 90 m³/h) Aigua residual tractada a la depuradora: Procedent del rentatge interior (1): 100 - 20 = 80 m³/h Procedent del rentatge exterior (2): 10% * 10 = 1 m³/h TOTAL D'AIGUA TRACTADA A LA DEPURADORA: 81 m³/h Càlculs: Consum d'aigua final: 80 m³/h + 1 m³/h* = 81 m³/h (*els 9 m³/h restants es recirculen) (1) Aquesta aigua residual tindrà una càrrega contaminant inferior, no quantificable a priori, degut a la pràctica de segregar les escorregudes de les cisternes. (2) Només aniria a la depuradora la purga del circuit de recirculació d'aigua, que estimem en un 10% del consum. 3. CONCLUSIONS: Amb aquestes actuacions, alliberem un 33% de la capacitat de la depuradora o, el que és el mateix, podem augmentar l'activitat de rentatge de camions cisterna en un 33% sense necessitat de fer inversions en l'ampliació de la depuradora i amb un consum d'aigua inferior a l'inicial. A més, aquestes actuacions garantirien que, tot i amb un augment de l'activitat, la depuradora continuarà acomplint els límits establerts de càrrega contaminant abocada. |