AIGÜES INDUSTRIALS: D'ON PROVENEN, COMPOSICIÓ, TIPUS, TRACTAMENTS - MEDI AMBIENT - 2025

Les aigües industrials són aquelles utilitzades en activitats industrials i comercials, i que després es descarten com deixalla o residu. Com rebuig són denominades aigües industrials residuals o aigües servides.

Les aigües industrials s'empren per a diferents finalitats, com ara matèria primera, dissolvent, font d'energia i higiene d'àrees, implements i el personal. Provenen de fonts naturals o de l'reciclatge d'aigües industrials residuals. Com aigües industrials residuals seves fonts són molt diverses, depenent de cadascuna de les indústries on s'originen.

Aigua a la indústria hidroelèctrica. Font: vadimpl

La composició de l'aigua industrial residual varia depenent de el tipus d'indústria en particular, fins i tot dins d'una mateixa branca industrial amb gran varietat de substàncies químiques.

Les aigües industrials residuals poden contenir metalls pesats, colorants, greixos, olis, detergents, àcids i fàrmacs. De la mateixa manera poden incloure derivats animals i vegetals de diferent naturalesa.

Els tipus d'aigües industrials residuals varien segons la procedència indústria, l'ús que se'ls de i les matèries primeres emprades. També es poden classificar d'acord a el tipus predominant de substàncies dissoltes en elles. Els tractaments aplicats per depurar les aigües industrials residuals varien depenent de el tipus de contaminants presents.

D'on provenen les aigües industrials?

La indústria rep l'aigua de la xarxa pública, de pous, rius, aigua de mar o aigües reciclades dels propis processos industrials. Quan s'utilitzen en diversos processos com rentat d'instal·lacions, ús com a solvent, producció d'energia, destil·lacions, filtracions i higiene personal es produeixen aigües residuals.

La indústria de el paper i el cartró

És una de les indústries que més consumeix aigua en els seus processos i a el mateix temps genera gran quantitat d'aigües industrials de rebuig. Aquesta indústria consumeix el 27% de l'aigua industrial de tota la indústria.

Només es consumeix de el 5 a l'10% de l'aigua utilitzada, sent necessari processar la resta com aigua industrial residual.

indústria tèxtil

Aigua a la industrial tèxtil. Font: Enric

Té un alt consum d'aigua i gran generació d'aigües industrials residual i per cada quilo de matèria tèxtil es requereixen prop de 200 litres d'aigua. D'altra banda, l'aigua industrial residual aconsegueix alts nivells de contaminació, a causa de l'ús de diverses substàncies químiques.

indústria química

La mateixa té un alt consum d'aigua i genera grans quantitats d'aigües industrials residuals. La contaminació d'aquestes aigua és alta i els contaminants dissolts són altament tòxics en la majoria dels casos.

l'agroindústria

Consumeix prop de l'17% de l'aigua industrial, encara que en algunes àrees com les indústries de begudes la major part s'incorpora a l'producte final. Dins d'aquesta branca les aigües industrials residuals varien molt en funció de la indústria específica. Entre altres hi ha la indústria càrnia, làctica, de begudes, conservera i sucrera.

indústria farmacèutica

Les aigües industrials residuals de la indústria farmacèutica estan causant seriosos problemes de contaminació. Això sobretot en països com l'Índia i la Xina, on hi ha escassos controls dels abocaments industrials.

En aquestes aigües industrials es troben fàrmacs, com ara antibiòtics, que un cop en l'ambient poden generar resistència en soques de bacteris patògens.

Mineria i transformació de metalls

Es consumeixen grans quantitats d'aigua, usant-la com a impuls hidràulic per a desintegrar la roca a la recerca de minerals. Posteriorment, en la indústria de l'processament de metalls s'empra l'aigua principalment com a refrigerant.

Termoelèctriques i plantes nuclears

En aquestes indústries generadores d'energia l'aigua és utilitzada com a refrigerant, produint grans quantitats d'aigües industrials residuals. Aquestes aigües són altament contaminants, podent contenir metalls pesats i fins i tot elements radioactius.

composició

Aigües residuals industrials. Font: Nigel Wylie

La composició de les aigües industrials residuals és extremadament variable, ja que depèn dels processos industrials que les produeixen. En termes generals tenen un relativament baix contingut de matèria orgànica i els metalls pesants són els principals contaminants en les aigües industrials residuals.

metalls pesants

Els principals contaminants d'aquest grup són el plom, el mercuri, el cadmi i l'arsènic. Els metalls pesants són productes de rebuig en diverses indústries, especialment en la transformació de metalls, la petroliera i la química.

En casos concrets com el mercuri, una font important són les aigües industrials residuals de les termoelèctriques a força de carbó.

Hidrocarburs

Són incorporats a les aigües industrials residuals per diverses indústries, especialment la de l'petroli i la petroquímica.

fenols

Són especialment rellevants en les aigües industrials residuals provinents de la indústria de l'adob de pells.

agents tensioactius

Es tracta dels sabons i detergents, i es troben en molts tipus d'aigües industrials residuals. Això és degut a que són àmpliament utilitzats en la neteja d'àrees i implementos, així com en el processament de matèries primeres. Són particularment contaminants causa del seu efecte negatiu sobre les membranes cel·lulars.

colorants

Es fa servir una gran diversitat de colorants en diferents branques industrials, per exemple en la indústria paperera, tèxtil, d'aliments i química.

Fibres i cel·lulosa

En les aigües industrials residuals de les indústries de el paper i la tèxtil, la presència de components vegetals com fibres i cel·lulosa és rellevant.

matèria orgànica

Les aigües industrials residuals de la indústria processadora d'aliments són particularment riques en matèria orgànica, d'origen tant vegetal com animal. A més, poden incorporar diversitat de microorganisme, alguns d'ells patògens per animals, plantes o l'ésser humà.

químics diversos

La indústria empra una gran diversitat de substància químiques en els processos industrials, bé sigui com a matèria primera o com a mediadors de diferents reaccions. Molts d'aquests elements i compostos químics es van com residus contaminants en les aigües industrials.

fàrmacs

Una de les grans branques industrials és la farmacèutica, la qual empra diferents substàncies químiques orgàniques i inorgàniques. Amb aquestes s'elaboren compostos medicinals, traces dels quals en molts casos acaben en les aigües industrials residuals.

Els fàrmacs s'han transformat en contaminants emergents, de gran rellevància en salut pública. En alguns cossos d'aigua s'han detectat quantitats rellevants d'antibiòtics, analgèsics i altres fàrmacs.

Tipus d'aigües industrials

Les aigües industrials poden classificar des de diferents punts de vista, bé sigui per l'ús que en fa la indústria o per sector industrial. En cada cas variaran les característiques de les aigües industrials residuals resultants.

- Pel seu ús

Sanitàries

Es fan servir en processos de neteja de matèria primera, instal·lacions, equips i en les necessitats higièniques de el personal.

Transmissió de calor o refrigeració

En aquest cas les aigües industrials serveixen com a vehicles tèrmics, sigui per extreure calor d'un procés o per transmetre-. Per exemple, l'ús com a refrigerant en la indústria de transformació de metalls i per a la cocció en la indústria alimentària.

Producció de vapor

El vapor d'aigua s'utilitza per impulsar turbines de vapor així com en processos d'esterilització, escalfament, neteja, hidratació i humificació.

matèria primera

L'aigua industrial és emprada directament com a matèria primera, especialment en la indústria d'aliments i begudes i la major part surt de sistema com a part del producte.

dissolvent

El caràcter d'l'aigua com a dissolvent universal fa que aquest sigui un ús important de l'aigua industrial. En molts processos en la indústria química, alimentària, paperera, tèxtil, entre d'altres s'empra a aquest efecte i genera grans quantitats d'aigües industrials residuals.

Font d'energia

L'aigua també s'utilitza per generar energia hidràulica, en la indústria hidroelèctrica. La mateixa presenta baixos nivells de contaminació química, però la contaminació tèrmica és important.

Plantes de tractament

Planta de tractament d'aigües industrials. Font: Annabel

En el procés de tractament de les aigües residuals es genera un residu final que pot reciclar-se en el mateix procés. No obstant això, certa quantitat no és recuperable com en tractaments de sedimentació on fins 75% de l'pes de l'fang final és aigua.

- Per branca industrial

Les aigües industrials també poden classificar-se branques de les diferents indústries com la petroquímica, alimentària, paperera, tèxtil, metal·lomecànica, mineria, entre d'altres. En cada cas al seu torn es pot subdividir la classificació de les aigües industrials segons l'especialització de la planta industrial específica.

tractaments

Depuradora d'aigües industrials. Font: Xavigivax

Depenent de l'tipus d'indústria, els processos i les matèries primeres que utilitza, dependrà la quantitat i característiques de les aigües industrials residuals. La selecció de l'tractament per a depurar està associat a l'tipus d'aigua residual i de el grau de depuració requerida.

- Paràmetres

Tant previ a qualsevol tractament, com posteriorment, cal avaluar certs paràmetres de qualitat de les aigües industrials residuals. Entre ells hi ha la demanda química d'oxigen (DQO), sòlids en suspensió totals (SST) i la presència de compostos específics.

Demanda química d'oxigen

És el paràmetre més destacat en l'avaluació de la contaminació de l'aigua, a l'mesurar la quantitat de substàncies oxidables presents en l'aigua. Està dirigit especialment a establir la quantitat de matèria orgànica present com a factor consumidor de l'oxigen dissolt.

Sòlids en suspensió totals

Aquest paràmetre és molt important en aigües industrials residuals que s'han utilitzat com a solvent o neteja. Es mesura la quantitat de partícules sòlides no sedimentables que contenen les aigües industrials residuals.

Detecció de compostos específics

Depenent de la naturalesa de les aigües industrials residuals se li practiquen proves de detecció d'elements o compostos específics. Per exemple, la presència de metalls pesants, compostos organohalogenats, dioxines, entre d'altres.

- Procediments de tractament

Hi ha procediments de tractament primari que inclouen fases de sedimentació i flotació que permeten separar una porció de contaminants. En aquest cas es tracta d'aquelles partícules materials que o bé sedimenten pel seu pes o suren per la seva densitat.

Per a aquelles partícules no sedimentables s'empra la coagulació-floculació o la precipitació química.

Coagulació-floculació

Per aconseguir la sedimentació de les partícules en suspensió no sedimentables, s'agrega un coagulant a l'aigua industrial residual. Això és un compost que atrau aquestes partícules en suspensió formant flòculs o coàguls que s'extreuen en un tanc de sedimentació.

Altres processos primaris

Existeixen molts processos específics, per exemple l'estovament de calç per eliminar sals de calci i magnesi de les aigües industrials.

tractaments secundaris

Un cop aplicats els tractaments previs, les aigües industrials són sotmeses a diferents tractaments secundaris. Entre aquests hi ha els fangs o llots activats (biodegradació aeròbica), la biodegradació anaeròbica, oxidació química, entre d'altres.

tractaments terciaris

Finalment a les aigües industrials residuals se'ls apliquen tractaments de tercer ordre com filtrat, intercanvi iònic o extracció. Igualment es compta amb l'osmosi inversa, la incineració o els tractaments electroquímics.

Altres tractaments de desinfecció són la ozonització, radiació ultraviolada, calor o cloració. Alguns són molt específics com la desgasificació o stripping, per separar àcid sulfhídric, amoníac, alcohols, fenols i sulfurs.

referències

1. Changing Markets i Ecostorm (2016). Resistència als antibiòtics: Com la contaminació de les fàbriques de medicaments a l'Índia i la Xina està disparant l'aparició de les superbacteris. Traducció a l'espanyol d'Ecologistes en Acció.
2. Fundació COTEC per a la innovació tecnològica (1999). 10. Aigües residuals industrials. Documents COTEC sobre necessitats tecnològiques.
3. Gilpavas, E., Arbeláez-Castaño, PE, Medina-Arroyave, JD i Gómez-Atehortua, CM (2018). Tractament d'aigües residuals de la indústria tèxtil mitjançant coagulació química acoblada a processos Fenton intensificats amb ultrasò de baixa freqüència. Revista Internacional de Contaminació Ambiental.
4. Institut Nacional d'Estadística (2012). Enquesta sobre el Medi Ambient a la Indústria. Resultats relatius a la Generació de Residus en la Indústria Any 2010. Notes de premsa.
5. López-Grimau, V. i Crespi-Rosell, M. (2015). Gestion dels efluents de la indústria tèxtil. Projecte Millora de les economies regionals i desenvolupament local. Quadern Tecnològic Nº 18.
6. Mänttäri, M., Viitikko, K. and Nyström, M. (2006). Nanofiltration of biologically treated effluents from the pulp and paper industry. Journal of Membrane Science.
7. Muñoz-Lucas, S. i Sánchez-García, R. (2018). L'aigua a la indústria alimentària. Butlletí de la Societat Espanyola d'Hidrologia Mèdica.
8. Muzzarelli, RAA, Weckx, M., Filippini, O. and Sigon, F. (1989). Removal of trace metall ions from industrial waters, nuclear effluents and drinking water, with the aid of cross-linked N-carboxymethyl chitosan. Carbohydrate Polymers.
9. Rodríguez-Fernández-Alba, A., Pedro Letó-García, P., Roser-García, R., Daurat-Valiño, M., Villar-Fernández, S. i Sanz-García, JM (2006). Tractaments avançats d'aigües residuals industrials. Informe de Vigilància Tecnològica 2.
10. Romero-López, T. de J., Rodríguez-Fiallo, H. i Masó-Mosqueda, A. (2016). Caracterització de les aigües residuals generades en una indústria tèxtil cubana. Enginyeria Hidràulica i Ambiental.