Sistema de membrana DTRO para tratamiento de lixiviados de plantas de incineración de residuos
Antecedentes del proyecto
Las plantas de incineración de residuos generan lixiviados altamente concentrados con características significativamente diferentes a los lixiviados de vertederos convencionales. Los lixiviados de incineración suelen contener niveles más altos de sales disueltas, metales pesados y compuestos orgánicos debido al proceso de combustión y a las aguas residuales de depuración de gases de combustión.
A Torvexus se le encargó diseñar y fabricar un sistema completo de tratamiento de membrana DTRO para una instalación de incineración de desechos, capaz de manejar la compleja química del agua de alimentación y al mismo tiempo mantener la calidad del permeado estable para cumplir con la descarga.
Características del agua de alimentación
Los lixiviados de plantas de incineración presentan desafíos de tratamiento únicos en comparación con los lixiviados de vertederos estándar:
- TDS alto:Sólidos totales disueltos superiores a 20.000 mg/L debido al agua de lavado de gases de combustión
- Temperatura elevada:Temperatura del agua de alimentación entre 35 y 55 °C
- Alto contenido de cloruro:Concentración de Cl⁻ > 8.000 mg/L
- BACALAO:3000–8000 mg/L con mala biodegradabilidad
- Metales pesados:Presencia de Pb, Cr, Cd y Hg procedentes de residuos de combustión.
Diseño del sistema
Torvexus diseñó un sistema DTRO montado sobre patines con la siguiente filosofía de diseño:
Especificaciones clave
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Configuración del sistema | DTRO de dos etapas (RO1 + RO2) |
| Módulo de membrana | Módulos DTRO de 8 pulgadas |
| Capacidad de diseño | 50 toneladas/día |
| Tasa de recuperación | RO1: 65–70 % / Total: 80–85 % |
| Presión de funcionamiento | RO1: 60–75 bares / RO2: 75–90 bares |
| Construcción | Montado sobre patines, premontado |
| Material del marco | Acero inoxidable SS304 |
| Sistema de control | PLC + HMI pantalla táctil con monitorización remota |
Flujo de proceso
El proceso de tratamiento sigue una configuración DTRO probada de dos etapas:
- Pretratamiento:Ajuste de pH y filtración con cartuchos para proteger los elementos de la membrana.
- DTRO de primera etapa (RO1):Desalinización primaria y eliminación de DQO, logrando una recuperación del 65 al 70 %.
- DTRO de segunda etapa (RO2):El concentrado de RO1 se procesa adicionalmente para maximizar la recuperación de agua.
- Pulido de permeado:El permeado combinado cumple con los estándares de descarga sin tratamiento adicional
- Gestión de concentrados:El concentrado final regresa al horno de incineración para su evaporación.
Aspectos destacados del diseño
- Construcción montada sobre patines:Sistema completo premontado sobre estructura de acero para una rápida instalación in situ: puesta en servicio en 3 días
- Tolerancia a altas temperaturas:Membranas de disco DTRO clasificadas para funcionamiento continuo hasta 60 °C, lo que elimina la necesidad de refrigeración por agua de alimentación.
- Diseño antical:Sistema de dosificación de productos químicos integrado con antiincrustante e inyección de ácido para evitar la incrustación de CaSO₄ y sílice.
- Resistencia a la corrosión:Todas las piezas húmedas en SS316L o acero inoxidable dúplex para soportar agua de alimentación con alto contenido de cloruro.
- Descarga de líquido cero lista:Circuito de concentrado diseñado para regresar al horno de incineración, logrando una operación cercana a ZLD
Resultados de rendimiento
- TDS permeado:< 500 mg/L (a partir de 20.000+ mg/L de alimento)
- Eliminación de DQO:> 97%, permeado DQO < 100 mg/L
- Eliminación de metales pesados:> 99% para Pb, Cr, Cd
- Recuperación general:82% de recuperación de agua lograda
- Operación continua:Más de 30 días entre ciclos CIP
¿Por qué DTRO para la incineración de lixiviados?
Las membranas de ósmosis inversa convencionales enrolladas en espiral luchan contra los lixiviados de incineración debido a la rápida incrustación e incrustaciones causadas por el agua de alimentación con alto contenido de TDS y alta temperatura. La tecnología DTRO ofrece distintas ventajas:
- Ruta de flujo en canal abierto:Sin espaciador de alimentación, no hay obstrucciones causadas por sólidos suspendidos o depósitos de sarro.
- Capacidad de alta presión:Funciona hasta 120 bar, lo que permite el tratamiento de concentrado con alto contenido de TDS
- Estabilidad térmica:Las membranas de disco mantienen el rendimiento de rechazo a temperaturas elevadas
- Mantenimiento sencillo:Los discos individuales se pueden inspeccionar y reemplazar sin quitar todo el módulo
Conclusión
Este proyecto demuestra la capacidad de Torvexus en el diseño de sistemas completos de tratamiento de membranas para las aplicaciones industriales más desafiantes. El sistema DTRO montado sobre patines proporciona una solución llave en mano para plantas de incineración de residuos que buscan un tratamiento de lixiviados confiable y de alto rendimiento con un trabajo mínimo en el sitio y una implementación rápida.
