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14/12/2021

Estrategias de Reutilización: Tecnología de ultrafiltración para recuperación de sosa en CIP



Uno de los principales ejes de las políticas europeas de sostenibilidad y transición ecológica se enfoca en conseguir una gestión eficiente del agua. Y en este sentido resultan claves mejoras como la reducción y optimización del consumo de este recurso, sobre todo en el sector industrial, así como la menor utilización de reactivos químicos en la industria, tanto en los tratamientos previos a los procesos de producción como en los posteriores. De ahí la importancia crucial de las denominadas mejores técnicas disponibles (BAT) para reutilización, reciclado y recuperación de agua, de las cuales la recuperación de sosa en los sistemas de limpieza in situ con tecnología de ultrafiltración es una excelente muestra.
 

El agua es la gran protagonista de las políticas de sostenibilidad. De hecho, una de las tendencias de sostenibilidad más claras que hay en el BREF (EU Best Available Techniques reference documents)  en el sector de Alimentación y Bebidas tiene que ver con la necesidad de mejorar los procesos de gestión de este recurso a través de la puesta en marcha de actuaciones orientadas a  la reutilización, reciclado y recuperación de agua. Se busca mayor eficiencia, más calidad y reducir el consumo, tanto del agua como de los reactivos químicos asociados.

 
Una de las mejores y más claras oportunidades de reciclado de agua en el sector de la industria alimentaria, se encuentra en los procesos de limpieza in situ (CIP). No en vano, se trata de procesos que son grandes consumidores de agua, pero también de químicos y de energía.  De acuerdo a algunos estudios realizados por sectores, se calcula que una planta de Alimentación y Bebidas consumirá de media un 20% diario de agua en la limpieza de los equipos.
 
La sosa cáustica es un detergente ampliamente utilizado como agente de limpieza para eliminar la materia particulada y los sólidos en suspensión del agua de lavado de CIP. Generalmente, esta corriente retorna sin tratamiento al tanque de dilución de sosa cáustica, lo que origina su ensuciamiento progresivo, hasta llegar a un determinado número de ciclos donde es necesario drenar y limpiar dicho tanque. Esta corriente es generalmente enviada a la planta de depuración, lo que implica además un consumo de ácido para su neutralización.
 
Veolia Water Technologies propone una solución para el tratamiento lateral de esta corriente mediante la tecnología de ultrafiltración con membranas cerámicas, repercutiendo en importantes beneficios a sus usuarios, transformados en reducción de costes de operación.
 


Soluciones “plug & play”

 
Esta solución tecnológica permite ampliar hasta 250 el número de ciclos, ya que se consigue una tasa de eliminación en torno a un 90% para los sólidos en suspensión y la eliminación parcial de la DQO. Por lo tanto, se puede llegar a conseguir una importante reducción en el consumo de sosa cáustica, agua y energía.
 
En el caso de la sosa cáustica, la reducción de consumo puede llegar a ser entre un 80% y un  90%, lo que implica un importante ahorro económico en la partida presupuestaria dedicada a  este producto.
 
Otro importante factor es el consumo de energía, ya que las reposiciones de agua y sosa debe ser calentadas a 80º antes de ser empleadas en la limpieza. Por lo tanto, si aumentamos el número de ciclos evitamos este consumo energético.
 
Equipo de ultrafiltración con membranas cerámicas para recuperación de sosa
 
El ahorro de agua es otro factor decisivo, especialmente ahora que la transición ecológica y la nuevas normativa empujan cada vez más a hacer un uso eficiente del agua. En este caso, la reducción del consumo de agua, se calcula que puede estar en torno al 90%. Además, se evita la descarga de efluentes alcalinos con un claro beneficio medioambiental y otro económico, ya que no se necesita ácido de neutralización de estos efluentes.
 
La solución tipo “plug & play” de Veolia ha sido desarrollada para facilitar el transporte y puesta en marcha de la instalación en casa del cliente. Además estos equipos están estandarizados, por lo que tienen reducidos plazos de entrega y, además, están probados en fábrica (FAT) lo que implica reducir aún más el tiempo desde que el cliente realiza la petición en firme de estas unidades hasta que se ponen plenamente operativas.
 
Las capacidades de producción va desde 2 hasta 12 m3/hora para cubrir CIP de diversos tamaños, desde pequeñas fábrica hasta fábricas con mayores capacidades de producción, ya que se podrían instalar varios módulos en paralelo. Al ser equipos muy compactos, requieren un reducido espacio de implantación y mínimos trabajos en obra civil asociados.
 
Además, los módulos de ultrafiltración, las tuberías y la carcasa del tanque están construidos en acero inoxidable (AISI 316), de acuerdo con los estándares de diseño e higiene en la industria alimentaria para materiales que estén en contacto con matrices corrosivas ya sea por naturaleza, pH o temperatura.
 
 
 
Resultados de las pruebas de laboratorio realizadas
con CIP cáustico en una planta de producción de leche
en polvo (la muestra está a temperatura ambiente)
 
 

Buenas prácticas en el sector lácteo

 
Un excelente ejemplo de estas buenas prácticas en sostenibilidad se puede encontrar en una planta belga de una compañía láctea multinacional presente en los Países Bajos, Alemania y Bélgica y con productos de venta en más de 100 países.
 
En 2012, la compañía decidió aumentar un 50% la capacidad de producción de su mayor centro de producción en Bélgica. La ampliación supuso importantes retos en términos de eficiencia hídrica, ya que el sistema de tratamiento de agua existente no había sido diseñado para soportar tal volumen. Además, la estricta normativa gubernamental de aguas subterráneas vigente en ese país obligó a la empresa a utilizar agua del grifo, lo que disparó los costes de producción. Si la empresa quería crecer, era necesario por tanto implementar un nuevo sistema de tratamiento de agua que permitiera reducir no sólo el consumo de agua, sino también la generación de aguas residuales.
 
En 2013, Veolia Water Technologies, por encargo de esta multinacional, abordó estos retos desde una triple perspectivas. Por un lado, el tratamiento del agua consensada procedente de la evaporación de la leche, por otro la nueva planta de tratamiento de aguas residuales y, finalmente, la reducción del consumo de productos químicos en CIP.
 
En este sentido, la recuperación y reutilización de la sosa cáustica era la vía más eficiente para reducir el consumo de este producto. Para ello, Veolia implantó membranas de ultrafiltración cerámicas para la reutilización de la sosa, recuperando así el 90-95%, lo que permite la reutilización del 25% por semana, con el consiguiente ahorro económico, estimado en 200.000 euros al año.
 
 
 

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