Reducción de las temperaturas de descarga de las plantas industriales de tratamiento de aguas residuales: conceptos de aprovechamiento del exceso de calor

Situación actual

En la producción industrial, los productos suelen fabricarse a partir de materias primas utilizando agua y energía externa. Además de los materiales residuales y de desecho, suelen generarse agua usada y cantidades nada despreciables de energía sobrante en forma de calor residual.

Además de la reutilización inmediata de la energía térmica dentro del proceso de producción y/o la descarga directa del sistema a través de sistemas de refrigeración independientes, como torres de refrigeración, también se descargan grandes cantidades de calor a través de las aguas residuales.

Ejemplo de proyecto en el norte de Alemania
Ejemplo de proyecto en el norte de Alemania

Aumento de las exigencias de la calidad de la descarga

Especialmente en el caso de las plantas industriales con descarga directa en aguas receptoras de tamaño pequeño o mediano, los requisitos de calidad de descarga se están endureciendo gradualmente bajo la influencia de los requisitos de la Directiva Marco sobre Agua de la UE. Actualmente, esto afecta con mucha frecuencia a los valores límite de fosfato, pero cada vez más también a las temperaturas de descarga.

A menudo, incluso se distingue entre descargas de verano e invierno para tener en cuenta las fluctuaciones naturales de temperatura de las aguas superficiales. Esto plantea grandes retos para vertidos industriales, especialmente en los meses de invierno, ya que las aguas residuales tienen altas temperaturas durante todo el año debido a los procesos de producción.

Opciones de implantación: Recuperación de energía a partir de aguas residuales

Lo ideal es que la necesaria refrigeración de las aguas residuales se lleve a cabo de forma que la energía térmica extraída pueda recuperarse de forma rentable y no se pierda. Sin embargo, desafortunadamente, la utilización directa de las aguas residuales rara vez es posible porque

  1. las aguas residuales no suelen estar limpias
  2. el nivel de temperatura es relativamente bajo

Con combinaciones específicas para cada proyecto del intercambiador de calor HUBER RoWin y una bomba de calor adecuadamente diseñada, HUBER ofrece una amplia gama de posibilidades para combinar la reducción de las temperaturas de descarga necesarias para la protección del medio ambiente con la reutilización regenerativa de calor. Cada aplicación se prueba y conceptualiza individualmente.

Dos intercambiadores de calor HUBER RoWin 14 instalados en paralelo durante la puesta en marcha.
Dos intercambiadores de calor HUBER RoWin 14 instalados en paralelo durante la puesta en marcha.

La pieza central de cada planta es el intercambiador de calor HUBER RoWin, que puede funcionar continuamente con aguas residuales que contienen sólidos y grasa sin ningún problema gracias a su sistema de limpieza automatizado. Esto también permite transferir la descarga de energía a la zona de entrada de la planta interna de tratamiento de aguas residuales, donde suelen prevalecer condiciones más favorables/de temperatura más alta. Los intercambiadores de calor HUBER pueden utilizarse como unidades individuales o de grupo, en conexión en paralelo o en serie.

En función de las temperaturas existentes en las aguas residuales, de su volumen y de las temperaturas objetivo para la descarga y la reutilización interna, pueden realizarse diferentes conceptos de aprovechamiento de la energía. Por ejemplo, en el futuro y ya en la actualidad, los edificios de la planta pueden recibir calefacción (especialmente en invierno), el agua de lavado y aclarado puede precalentarse, los procesos de producción pueden calentarse, los fermentadores o las entradas de fermentadores pueden precalentarse.

En cada caso, se reduce el aporte de energía primaria para estos procesos. De este modo, se puede hacer una valiosa contribución a la conservación de los recursos y, al mismo tiempo, a la protección de las aguas superficiales naturales.