Archive | noviembre 2011

Curso online “Eliminación de boro en aguas”, tercera entrega

3. Métodos de depuración de boro en aguas residuales

Se han estudiado diferentes procesos de tratamiento de boro en vertidos líquidos.
  • Precipitación de compuestos poco sensibles, aplicable sólo para elevadas concentraciones de boro, sobre 1200 mg/l.
Debido al pequeño tamaño del boro y a su naturaleza química, el boro, que en solución acuosa se encuentra cediendo sus electrones
y por tanto disuelto, es altamente soluble. Para poder precipitarlo, es necesario un costoso e inefectivo método que emplea un anclaje de diferentes sacáridos sobre matrices inorgánicas. Este sistema resulta inviable en depuradoras industriales modernas, ya que la concentración ha de ser del orden de 1200 ppm.
  • Adsorción sobre hidróxidos metálicos
A altas concentraciones, el boro se adsorbe sobre óxido de magnesio y otros hidróxidos, pudiendo legar a separarse una pequeña cantidad. La concentración inicial de boro ha de ser del orden de 500 ppm.
  • Adsorción sobre arcillas y suelos
Extracción con disolventes orgánicosLas arcillas, al igual que la absorción sobre óxidos e hidróxidos, han resultado no ser un método efectivo para la eliminación de boro en aguas residuales.
Estos métodos emplean un disolvente orgánico totalmente inmiscible en la fase acuosa. Los compuestos de boro disueltos se unen a otros reactivos que los hacen solubles en la fase orgánica y por tanto, el boro migra a esta fase. Los rendimientos son buenos pero existe el problema de que hacer para separar el boro de la fase orgánica.
  • Métodos con membranas
Dentro de los métodos de eliminación de boro con membranas encontramos alguno que si resulta efectivo para la eliminación de boro. Posteriormente profundizaremos en estos métodos.
  • Métodos térmicos
Consisten en la eliminación del boro, y todas las sales disueltas en agua, mediante destilación convencional del agua residual. Es un método muy efectivo pero que el coste operacional y de instalaciones hace que sea inviable para los caudales actuales.
  • Intercambio iónico
Método efectivo para eliminación de boro. Consiste en el uso de resinas de intercambio iónico para eliminar estos compuestos. En la siguiente entrega haremos una descripción más amplia del proceso.
    3.1 Eliminación de boro mediante el empleo de membranas.
  • Ultra y nanofiltración
  • Ósmosis inversa
  • Electrodiálisis

Los compuestos de boro en solución, al ser sales, se encuentran en el rango alrededor de 0,001 micrómetro (10 amstrongs). Esto hace que el unico metodo efectivo para eliminar el boro de las aguas residuales sea la Osmosis inversa, y para solutos más grandes, es decir, azucares por ejemplo también se podría utilizar la nanofiltración e incluso la ultrafiltración.

En el siguiente punto vamos a ver los pros i contras del empleo del único sistema de filtración que realmente funciona para eliminar el boro soluble

        3.1.1 Ósmosis inversa (OI)

Ósmosis inversa

No es una técnica específica para eliminar boro, ya que con esta técnica eliminamos cualquier soluto que haya en el agua y se obtiene agua desmineralizada. El grado de eliminación depende de la concentración inicial de boro a tratar con unos rendimientos que varían entre un 25 – 50 % o incluso un 60 % en sistemas de osmosis encadenados.

Pros:

  1. El agua obtenida mediante esta técnica de filtración tiene una elevada calidad debido a que el sistema elimina todo tipo de sales y compuestos organicos del agua.
  2. Se pueden encadenar varias osmosis para aumentar el rendimiento.
  3. Al contrario que en sistemas de intercambio iónico, que veremos en el siguiente capítulo, no hay aumento de otras sales intercambiadas.

Contras:

  1. El principal inconveniente de este tipo de técnica de filtración es que se desperdicia una gran cantidad de agua debido al rechazo. Este rechazo se hace indispensable debido a todas las impurezas que presenta el agua y es mayor cuantas más tenga.
  2. Lavado periódico de membrana con un alto caudal de agua, para evitar la formación de capas de contaminantes que pudieran producir obturaciones.
  3. Se debe mantener la estabilidad de la membrana frente a variaciones de pH, temperatura, presencia de oxidantes, etc… y evitar la formación de biofilm.
  4. Se hace necesario pretratar el vertido (agua de entrada a la ósmosis) para alargar la vida útil de la membrana, eliminando aquellos componentes de la disoluciones susceptibles de colmatarlas por reacciones de precipitación como sólidos, sales de hierro o sales cálcicas, o de producir hidrólisis prematura con los compuestos clorados. Para esto, y dependiendo de la calidad de l agua de entrada, se aconseja el empleo de filtros de arena u otra técnica de filtración.
  5. Los caudales de vertido depurada son relativamente bajos, por lo que se usan módulos en forma de espirales que contengan grandes superficies de membrana para proporcionar caudales adecuados.

SERVYECO dispone de la tecnología y de un equipo de ingenieros altamente formados y cualificados para instalar este tipo de tecnología, no solamente para tratar aguas residuales, sinó también para tratar todo tipo de aguas mediante esta tecnología. Entendemos el elevado nivel de exigencia de nuestros clientes como una oportunidad que nos permite aportar soluciones innovadoras, en confianza, con experiencia y flexibilidad.

También disponemos de los productos químicos adecuados para limpiar y mantener sus membranas de ósmosis inversa en el mejor estado posible y aumentar su vida útil, y además evitar desperdiciar agua por el rechazo.

Además instalamos filtros de arena, sistemas de ultrafiltración, y microfiltración para que el agua llegue a su ósmosis en las concentraciones adecuadas para su osmotizado posterior.

Si necesita algunos de nuestros productos y/o servicios, no dude en ponerse en contacto con nosotros y un muy cualificado equipo de técnicos le atenderá.

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Curso online “eliminación de boro en aguas”, segunda entrega

2. Legislación del boro en las aguas

Las principales fuentes de boro, que justifican su presencia en las aguas superficiales son los vertidos urbanos ricos en detergentes y productos de limpieza, los vertidos industriales que pueden porvenir de un gran número de sectores diferentes como el cerámico y de los diversos productos químicos utilizados en agricultura.

     2.1 Legislación europea

La Unión Europeada directrices y recomendaciones, no da valores de emisión máximos para el boro, ni para otros contaminantes, dejando que cada Estado miembro adopte las medidas apropiadas para reducir la contaminación de las aguas.

En el organigrama siguiente, se recogen las sucesivas Directivas Europeas así como sus transposiciones a la Legislación Española.
En cuanto a los estándares de calidad de aguas tanto potables como destinadas al consumo humano, las distintas directivas europeas coinciden en establecer un valor guía de 1000 µg/l de boro, no haciendo mención a un valor de concentración máxima admisible. Este valor parece, suficientemente restrictivo según los datos toxico lógicos del boro, existiendo un margen entre 17,6 a 14,7 mg/ diarios de boro que un adulto puede ingerir sin contar la dieta alimenticia y por lo tanto aportados casi en exclusividad por el consumo de agua potable.

Respecto a los vertidos, la Unión Europea ha creado una serie de directivas:

DIRECTIVA 98/15 CE, de 27 de febrero de 1998, por la que se modifica la DIRECTIVA 91/271/CEE del Consejo en relación con determinados requisitos establecidos en su anexo I. Esta Directiva indica que las aguas residuales industriales que entran en los sistemas colectores para tratamiento de aguas residuales urbanas serán tratadas previamente si es necesario.

DIRECTIVA DEL CONSEJO 76/464/CEE, de 4 de mayo de 1976, relativa a la contaminación causada  por determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio ambiente acuático de la comunidad. Esta directiva considera al boro y sus compuestos dentro de la Lista II de categorías de sustancias perjudiciales. Tampoco establece valores de emisión, indicando solamente, al igual que en el resto de los contaminantes, que cada Estado miembro adoptará las medidas apropiadas para reducir la contaminación de las aguas ocasionada por las sustancias de la Lista II, anteriormente citada.

En definitiva, la Legislación europea no da valores concretos y es cada estado mienbro el que decide.

     2.2 Estado español

Existen diferentes leyes y reglamentos a nivel estatal que tienen relación con el boro:

REAL DECRETO 1771/1994, de 5 de agosto, de adaptación a la LEY 30/1992, de 26 de noviembre, de régimen jurídico de las Administraciones Públicas y del Procedimiento Administrativo Común, de determinados procedimientos administrativos en materia de aguas, costas y medio ambiente.

REAL DECRETO 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Reglamento del Dominio Público Hidráulico que desarrolla los títulos preliminar, I, IV, V, VI, VII y VIII de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de aguas.

REAL DECRETO LEGISLATIVO 1/2001, de 20 de julio, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Aguas (Ley 29/1985).

REAL DECRETO 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.

     2.3 Comunidad Valenciana

En la comunidad valenciana, existen ordenanza municipal de vertido:

Usuario tipo A que tiene un Caudal de vertido > 15 m3/día o a 5.500 m3/año

Usuario tipo B que tiene un Caudal de vertido < 15 m3/día o a 5.500 m3/año

Modelo de ordenanza municipal dela EPSAR Límite máximo de vertido es de 3mg/l para media diaria y para concentración puntual máxima.

Curso online “eliminación de boro en aguas”, primera entrega

1. Introducción

Cristales de borax (por cortesía de Wikipedia)La naturaleza blanda del bórax, unida a su presencia en yacimientos superficiales, originaron que su existencia fuese pronto conocida por los primitivos pobladores del plantea. Se cree que los babilonios lo utilizaron en joyería como fundente y está comprobado su uso por las civilizaciones mesopotámica y egipcia con propósitos medicinales y como ingrediente de algunas fórmulas secretas para embalsamar y momificar. De igual manera es conocida la utilización del bórax para vidriar en China,300 a. de C.

La Europamedieval tuvo conocimiento del bórax a través de Marco Antonio (s. XIII) que introdujo su uso como fundente entre los  venecianos.

El bórax que se utilizaba antes del S XVIII, procedía de los depósitos casi superficiales de Mongolia, Tíbet, Cachemira e Irán. En el siglo XVIII se descubrió boro en los manantiales termales de Marinenea, enla Toscana(Italia). La era moderna del boro comienza a mediados del siglo XIX con la explotación de los yacimientos de Chile, Perú y Turquía, y el gran incremento en el comercio de este elemento se  produjo con el descubrimiento de los grandes yacimientos de California. También son importantes las explotaciones de boro procedentes de salmueras, tales como las existentes en el lago Searles de California, el Salar de Atacama o en lago Inder de los Urales.

Hoy las múltiples aplicaciones de los versátiles boratos y de sus derivados han generado un considerable comercio mundial.

     1.1 Estructura química

El boro es inodoro e insípido, es insoluble en agua, alcoholes y soluciones de álcalis, es soluble en ácido nítrico y sulfúrico y en muchos metales fundidos como el aluminio, el calcio, el cobre, el hierro y el magnesio.

Su estructura electrónica permite que los compuestos de boro formen enlaces de naturaleza covalente fundamentalmente.

El elevado punto de fusión del boro (2300 ºC) es una propiedad ligada a los fuertes enlaces existentes entre los átomos. Existen algunas especies de boro que forman complejas estructuras de anillo, que dan lugar a compuestos bastante atractivos, algunos de ellos poseen propiedades refractarias de estabilidad muy elevada y con un punto de fusión mayor de 2400 ºC.

     1.2 Toxicidad del boro

De forma general se puede decir que la tendencia del boro a acumularse en los tejidos animales y vegetales constituye un riesgo potencial para la salud de aquellos que consuman alimentos y aguas con altos contenidos en boro.

La toxicología general del boro es poco conocida, ciertos derivados son irritantes especialmente para los ojos y las mucosas gástricas. Los boratos no son mutagénicos ni carcinogénicos.

La fuente principal de exposición diaria al boro de cada persona es a través de la absorción por vía alimentaria: dieta y agua potable.

La dosis mínima tóxica o letal no está bien establecida, puesto que existe una variación individual muy importante. Estudios realizados han demostrado que de 10 a 20 gramos de ácido bórico fueron tolerados por niños y de 30 a 297 gramos por adultos, no apareciendo serias manifestaciones de toxicidad pero si se observaron, en algunos casos, vómitos, diarrea y dolor abdominal.

     1.3 Toxicidad para las plantas

El boro es un elemento esencial en la nutrición y crecimiento de las plantas pero existe una dualidad micronutriente-tóxico de tal forma que se requiere una concentración mínima para la supervivencia de la planta pero una concentración excesiva produce efectos negativos y disminuye el rendimiento dela producción. Además el margen entre deficiencia y toxicidad es estrecho y diferente para cada planta.

La tabla 1 refleja la distinta influencia del boro en diferentes cultivos, dividiéndolos en tres categorías: sensibles, semisensibles y tolerantes. Los cítricos y los frutales son las especies más sensibles.

Cultivos sensible

Cultivos semisensibles

Cultivos tolerantes

Manzano

Cerezo

Limonero

Naranjo

Peral

Melocotonero

Pomelo

Aguacate

Olmo

Albaricoquero

Higuera

Vid

Ciruelo

Judías

Cebada

Alfalfa

Repollo

Zanahoria

Lechuga

Cebolla

Patata

Calabaza

Espinaca

Tabaco

Olivo

Rosal

Tomate

Trigo

Espárrago

Arándano

Algodón

Pepino

Gladiolo

Sésamo

Tulipán

Remolacha

Haba

Pasto

Menta

Centeno

Tabla 1. Toxicidad relativa del Boro en las plantas.

Las carencias de boro en las plantas se manifiestan, generalmente, a través de la falta de vigor y debilitamiento de las yemas terminales y de las hojas jóvenes. Las hojas van perdiendo su color verde, muestras manchas cloróticas irregulares, se retuercen y deforman y  presentan necrosis y finalmente mueren.

El exceso de boro provoca, generalmente, clorosis y quemaduras en los bordes de las hojas, cuyos tejidos se vuelven de color negro oscuro o se necrosan. Se observan, igualmente, síntomas que recuerdan a los de las carencias, ápices defoliados y yemas marchitas, exceso de ramificaciones de escaso vigor, frutos deformados y difíciles de conservar.

En los microorganismos aparece distinta sensibilidad frente a la exposición al boro, por lo tanto los tratamientos biológicos por fangos activos que existen en las EDAR, y que están compuestos por bacterias principalmente, pueden verse afectados por vertidos con elevadas concentraciones de este elemento.

Un problema adicional es que las EDAR no suelen disponer de un sistema para el control y eliminación de compuestos de boro.

     1.4 Países productores de boro

Cistales de boro (cortesía de Wikipedia)Hay que distinguir los diferentes tipos de compuestos de boro. Así tenemos que yacimientos de bórax en California (Estados Unidos), Tincalayu (Argentina) y Kirka (Turquía), yacimientos de colemanita en Turquía y en el Valle de la Muerte (Estados unidos), yacimientos de sasolitas en lugares activos de de Lardarello (Italia).

De todos los países productores de compuestos de boro, Estados unidos y Turquía representan el 80-85 % de la producción mundial de boro.

Curso online “eliminación de boro en aguas”

Primer curso de eliminación de boro online que realiza SERVYECO.

El curso constará de diferentes partes que se irán publicando en diferentes fechas.

El índice de los temas será el siguiente:

  1. Introducción
  2. Legislación del boro en aguas residuales
  3. Métodos de depuración del boro en aguas residuales
  4. Sistemas de eliminación de boro mediante intercambio iónico
  5. Diseño del sistema
  6. Costes del tratamiento
Esperamos que el curso sea de vuestro agrado. Esperamos vuestros comentarios

Reglamento EMAS

Logo del Reglamento EMAS

El EMAS (Eco-Management and Audit Scheme, o Reglamento Comunitario de Ecogestión y Ecoauditoría) es una normativa voluntaria de la Unión Europea que reconoce a aquellas compañias u organizaciones que han implantado un SGMA (Sistema de Gestión Medioambiental) y han adquirido un compromiso de mejora contínua, verificado mediante auditorías independientes.

Todos formamos parte de una sociedad en la que poco o poco se va estableciendo el buen comportamiento medioambiental, es más, un  comportamiento excelente asegura un gran éxito empresarial a largo plazo. Algunos hechos que están ocurriendo hoy en día han provocado a que todos los políticos estén obligados a incluir el medio ambiente en sus programas. Ha llegado la hora de que la industria busque soluciones para cuidar de nuestro planeta, una de ellas y muy importante puede ser un sistema de gestión ambiental.

El reto para las empresas consiste en entender las presiones medioambientales que se ejercen en su industria, anticiparse a los cambios, identificar oportunidades y actuar en consecuencia. Las empresas que sean capaces de conseguir este proceso triunfarán. Por ello, un sistema de gestión medioambiental como el EMAS sería una buena opción para enfrentarse a esta actividad. El Reglamento EMAS es un sistema voluntario europeo parala Eco-gestióny la auditoría de las empresas. Su objetivo es alentar a las empresas a que introduzcan una este tipo de sistema de gestión, permitiendo un control sobre la misma, y a que mejore de manera continua la reducción del impacto ambiental.

El principio de la mejora continua no es nuevo en el mundo empresarial. Por consiguiente, las empresas tienen la oportunidad de mejorar el rendimiento empresarial a la vez que benefician el medio ambiente. El que una empresa se adhiera al EMAS constituye una serie de ventajas, la mayor de ellas es que la empresa podrá registrarse en una lista documentada de empresas que gestionan su impacto medioambiental de acuerdo con los altos niveles de protección. El sistema EMAS se estableció para la evaluación y mejora de las actuación medioambiental de las empresas industriales, y para la difusión de la información medioambiental entre el público.

Su objetivo general es promover la mejora continua del medio ambiente dentro de la industria, comprometiendo a los centros a establecer y poner en práctica políticas, programas y sistemas de gestión medioambientales; evaluar periódicamente la actuación medioambiental del centro y proporcionar información sobre la actuación medioambiental al público. Como se ha mencionado anteriormente, la implantación de del EMAS supone una serie de ventajas. Algunas de ellas pueden ser el ahorro de los costes, la  mejora de la imagen de la empresa a través de la declaración medioambiental pública y la utilización de la declaración de participación, una mayor motivación de los empleados, y por último otra gran ventaja es que puede traernos consecuencias positivas en nuestra relación con las autoridades que conceden los permisos, ya que con la declaración de participación la empresa puede demostrar que su sistema de gestión medioambiental cumple los más altos niveles de exigencia.

El cumplir con la normativa significa que las empresas sujetas a la aplicación de una  nueva ley como es la que aparecerá en breve sobre la responsabilidad medioambiental, estén debidamente informados desde el principio de sus obligaciones y puedan así proceder a su cumplimiento.

Puedes descargarte una Introduccion al Reglamento EMAS desde este enlace.

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