Preocupación por la normatividad y la eficiencia en el uso de agua en la industria.
De acuerdo con el Barómetro de la Transformación Ecológica edición 2024, el 78% de los mexicanos se sienten expuestos a un riesgo asociado al cambio climático o a la contaminación.
Cuando pensamos en la relación entre estos fenómenos y el agua, es imposible separarlos. El cambio climático nos trae, por una parte, escasez de agua, con poco más del 60% de México sufriendo algún grado de sequía, de acuerdo con los datos de la CONAGUA; por otro, inundaciones que dañan propiedades, carreteras y facilitan problemas de salud.
Además, el uso de agua para mantener nuestro estilo de vida implica no solo el agua para cultivar nuestros alimentos, nuestro aseo e hidratarnos. También incluye la utilizada por las plantas de energía para su enfriamiento, al igual que la utilizada por los centros de datos que permiten que hagamos transmisiones en vivo o veamos una película en casa.
Si a esto, agregamos la sobreexplotación de los acuíferos, los cuales no son capaces de reabastecerse debido al ritmo actual de consumo, es un problema serio para ocuparse.
Por fortuna, las personas se han vuelto más conscientes de la importancia de la sostenibilidad, el cambio climático y la conservación de recursos. Y por ello, se encuentran más dispuestos a defender y adoptar soluciones para combatir la escasez de agua.
Tanto a nivel gubernamental, con la actualización de la NOM-001-SEMARNAT-2021, la que establece nuevos parámetros para la descarga de aguas residuales y entró en vigor en 2023, como en el ámbito financiero y de gobernanza, donde las prácticas ASG empiezan a presionar a las compañías para poner en acción estrategias de sostenibilidad.
Asimismo, hay diferentes empresas que han posicionado la reutilización del agua como una de sus prioridades en materia de sostenibilidad y logrado en algunos casos hasta el 100% de autosuficiencia hídrica. Esto no está peleado con la productividad y la eficiencia. Es posible adaptar los procesos para lograr cumplir la normatividad, eficientizar costos y ahorrar recursos.
Beneficios ambientales y económicos de implementar sistemas de reutilización y reciclaje de agua.
- Uno de los más importantes, es evitar la muerte y migración de especie Cuando se descarga agua proveniente de los procesos industriales a los cuerpos como ríos, lagos, lagunas y mares es relevante su temperatura, color, grado de toxicidad, entre otros elementos para la supervivencia de la biodiversidad.
- Otro aspecto, indudablemente, es el incremento en el suministro de agua para los procesos de la empresa y al mismo tiempo, liberar el recurso para el uso de las poblaciones aledañas.
- Al reciclar el agua con una calidad aceptable y acorde con la normatividad, es posible incluso recargar los acuíferos.
- Evitar inundaciones. Las Naciones Unidas mencionan sequías, inundaciones y problemas de salud como parte de los principales efectos del cambio climático. Limitar el calentamiento global a 1,5°C frente a 2°C reduciría aproximadamente a la mitad la proporción de la población mundial que, con casi toda probabilidad, sufrirá escasez de agua, aunque existen diferencias significativas entre regiones.
- Embellecer los espacios comunes al construir parques y espacios recreativos sin afectar el suministro de agua para las necesidades básicas de los ciudadanos.
Reutilización y reciclaje, ¿es lo mismo?
La reutilización es aprovechar la condición del agua como salga de un proceso, tal como está, para algún otro uso.
Como ejemplo, lo que hacemos en casa cuando dejamos la cubeta para captar el agua de la regadera para después usarla en lavar pisos. En las industrias se puede aprovechar el agua resultante de los procesos para riego o servicios.
Y, si hablamos de reciclaje, es regresar el agua a sus condiciones originales, lo que implica un tratamiento que permita incluso volver a infiltrarla en los mantos acuíferos y pasar por un proceso de potabilización para que se pueda beber.
El 65% de los mexicanos están dispuestos a pagar el metro cúbico de agua un poco más caro para fomentar la reutilización de aguas residuales, todo esto con la condición de que no haya ningún riesgo para la salud, que las soluciones planteadas sean realmente útiles, que los costos económicos y culturales sean soportables, así como que se logre la independencia alimentaria y energética.
¿Qué se debería contemplar para un correcto reciclaje del agua?
Diagnóstico inicial.
Conocer el consumo de agua de su empresa es un punto clave. Esto implica entender en qué se utiliza el agua durante todo el proceso productivo. Algunos ejemplos son:
- Sanitarios
- Regaderas
- Enjuague o lavado de productos
- Agua para enfriamiento
- Agua para calderas
- Agua como ingrediente
- Agua para análisis de laboratorio
Además, debe conocer la fuente de la que proviene el recurso hídrico. Quizás es de un pozo cercano a las instalaciones, agua tratada de una PTAR ya en funcionamiento o agua que ya ha pasado por un tratamiento como la ultrafiltración o la ósmosis inversa.
Una vez establecida la cantidad de agua utilizada, así como sus fuentes será más sencillo determinar en qué áreas puede optimizarse el consumo, así como el tipo de tratamiento que debe seguirse para su reciclaje.
Evaluar la calidad del agua residual generada
Tratar las aguas residuales es esencial. Esto permite a las industrias garantizar que su actividad no tenga impacto para el medioambiente y comunidad.
Es necesario crear conciencia sobre este tema, ya que, según el reporte de las Naciones Unidas sobre tratamiento de aguas, a nivel global, el 80 % del drenaje no recibe ningún tipo de tratamiento previo a ser descargado a ríos y océanos.
Así que, al menos 245 mil kilómetros de ecosistemas marinos se ven afectados y con ello, la pesca y la cadena alimenticia. Es imposible no ver a la contaminación como un problema global que nos afecta a todos.
Entre las actividades industriales que tienen más demanda de agua o impacto en el ambiente se encuentran la minería, química, petróleo, metalurgia, alimentos y bebidas, así como papel y celulosa, entre otras.
Cada una tiene sus particularidades y por ello, requeriría de diferentes tratamientos.
¿Cuántos tipos de tratamiento existen?
De manera general, existen tres:
- El tratamiento primario, donde se remueven productos orgánicos e inorgánicos mediante procesos físico- químicos. Lo que se busca en esta parte es que las partículas que flotan o están suspendidas en el agua, se vayan al fondo o suban a la parte superior y se normalice el PH.
- El tratamiento secundario en el cual se elimina materia orgánica, principalmente disuelta, mediante procesos biológicos. En esta parte, se busca transformar la materia orgánica en biomasa, energía, gases. Permite hacer una descarga general, pero si el agua resultante contiene elementos en niveles no permitidos por la legislación, se deberá integrar un tratamiento terciario.
- El tratamiento terciario en el cual se remueve materia inorgánica y recalcitrante. Es lo que usualmente no vemos y se utiliza por ejemplo la radiación ultravioleta, la cloración, filtración o la ósmosis inversa para asegurarnos de eliminar agentes patógenos, bacterias, virus.
Sin embargo, la definición del tratamiento específico para el agua de su empresa o industria dependerá de la combinación de fuente, usos y calidad del agua residual.
Definición de objetivos.
Es válido establecer objetivos ambiciosos cuando queremos reciclar el agua. Después de todo, seguimos bebiendo y utilizando la misma agua que existía hace miles de años, por lo que hay que protegerla.
La pregunta que el equipo a cargo del reciclaje de agua debe hacerse en este punto es: ¿Para qué uso queremos recuperar el agua?
- Si se desea cumplir con la normatividad vigente, se deberán contemplar los parámetros de la toxicidad, color verdadero, demanda química de oxígeno (DQO), sólidos suspendidos totales (SST), nitrógeno y fósforo total, así como el PH y la temperatura.
- Otra opción es utilizar el agua para riego, agricultura o servicios, opciones en las que tendrá contacto potencial con seres humanos, y será necesaria la aplicación de algunos esquemas de tratamiento avanzado.
- Si se desea recuperar el agua para procesos, potabilización, agua como ingrediente o agua para procesos farmacéuticos o de enfriamiento de servidores; entonces se deben añadir otras consideraciones.
- Y, finalmente, si la empresa desea cumplir con objetivos adicionales como la reducción de huella de carbono o metas de residuos cero (ZLD), habrá que incluir ciertas tecnologías en el proceso de reciclaje para llegar a este aprovechamiento de los residuos.
Metas claras y medibles
¿Todas las industrias son capaces de reciclar el 100% del agua que utilizan?
La respuesta corta sería sí. Sin embargo, es importante definir qué porcentaje será descargado y en dónde, cuánto se utilizará en los servicios y cuánto regresará a sus procesos.
¿Qué elementos se deben eliminar para reciclar el agua?
- Contenido orgánico
- Partículas
- Nutrientes - Nitrógeno & Fósforo
- Agentes patógenos
- Trazas químicas
- Sales disueltas
La reutilización y reciclaje de las aguas residuales es una solución eficaz para equilibrar la demanda y oferta hídrica con la cual se reduce la contaminación de ríos, lagos y la sobreexplotación de fuentes subterráneas de agua. Además, la reutilización del agua resulta menos costosa que producir agua desalinizada o transportar agua a largas distancias.
La economía circular alrededor del agua ofrece grandes beneficios ya que reduce la demanda y la presión sobre las fuentes naturales, el impacto al medio ambiente, además de eliminar la necesidad de transportar el agua y viabiliza la autosuficiencia en materia de consumo.
Selección de tecnologías de reciclaje
La elección de las tecnologías y la manera en la que se integran al tren de tratamiento depende de cada industria y de las características del agua de entrada. ¿A qué nos referimos?
Si su compañía desea reciclar las aguas residuales provenientes de los sanitarios y servicios para regar sus áreas verdes o hacer limpieza, un tratamiento secundario podría ser suficiente, siempre y cuando se cumpla con la normatividad vigente.
Sin embargo, si desea convertirla en agua potable, agua para laboratorios farmacéuticos, para incluir en el proceso de fabricación de alimentos o para enfriar tus servidores o centros de datos, la especialización será crucial, incluyendo ósmosis inversa, electrodesionización y radiación UV, entre otros procesos.
De manera general, podemos contemplar:
- Ultrafiltración - barrera para partículas, nutrientes como el fósforo, patógenos
- Bioreactor de membrana y MBBR- barrera para compuestos orgánicos, partículas, nutrientes como fósforo y nitrógeno, patógenos
- Ósmosis inversa y nanofiltración - barrera para partículas, nutrientes como fósforo y nitrógeno, patógenos, trazas químicas, sales disueltas
- Ozono y UV - barrera para patógenos, trazas químicas
- Electrodiálisis inversa- barrera para nutrientes como fósforo y nitrógeno, sales disueltas
- Monitoreo avanzado de compuestos orgánicos - monitoreo y control de esquemas de tratamiento de barrera múltiple para reutilización de agua potable.
Ahora bien, la manera de combinar estas tecnologías, lo que conocemos como el tren de tratamiento, lo veremos a continuación.
Diseño e implementación del sistema:
Diseñar el tren de tratamiento requiere de la consideración de:
- Infraestructura necesaria
- Integración del sistema en los procesos existentes
- Asegurar el cumplimiento de la norma
Empezar de cero o tener que renovar la planta existente puede resultar complejo si su función principal está más relacionada a las operaciones de su empresa. En estos casos, podría solicitar una asesoría o consultoría para que los expertos en tratamiento de agua le ayuden a definir opciones adecuadas a su presupuesto y necesidades a corto, mediano y largo plazo.
Es muy posible que se deban realizar diferentes pruebas y mediciones para determinar si el agua con la que se trabaja es constante en su flujo y calidad y también, cómo es alterada durante su uso en los procesos de tratamiento.
Por ejemplo, algunas zonas de México son altas en sílice y el ensuciamiento e incrustaciones suele ser más frecuente, además del daño potencial a las membranas si no se incluye un pretratamiento.
Otro caso específico, son los laboratorios farmacéuticos como la industria de semiconductores requieren agua que no contenga contaminantes ni impurezas, ambas presentes en el agua potable media.
Si está familiarizado con las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) y desea experimentar, el sistema Winflows puede ayudarle a diseñar una proyección del proceso que le interesa implementar.
Implicación y capacitación de colaboradores
Todos los ajustes en el proceso y la implementación de tecnologías deben ir de la mano con una capacitación y concientización de la importancia de una gestión eficiente del recurso hídrico.
Una manera de hacerlo es presentar las mejoras a los colaboradores de manera accesible y entendible para todos.
Otra opción muy atractiva es incluir la gamificación. Podrían incluirse retos o recompensas por la reducción del consumo de agua y la propuesta de ideas para mejorar su protección y reutilización.
Monitoreo y optimización de consumo de agua en tiempo real.
Así como monitoreamos nuestra frecuencia cardiaca o niveles de azúcar, los pasos dados y nuestras canciones más escuchadas, también deberíamos prestar atención a los diferentes niveles de los elementos que se encuentran en el agua y a la manera en que se dispone del recurso hídrico para la producción.
Por ejemplo, si el agua debe tener una temperatura de 35° para los cuerpos receptores de acuerdo con la NOM-001-SEMARNAT- 2021, debemos cuidar que este nivel se encuentre constante para garantizar la protección de la vida acuática y las fuentes de agua potable. Al subir, aunque sea un par de grados, puede presentarse migración o problemas de fertilidad en los animales, así como eutrofización debido a un crecimiento más rápido de las algas, presentándose lo que se conoce como contaminación térmica.
¿Cómo se mide la calidad del agua en México?
De acuerdo con CONAGUA, la red nacional de monitoreo mide la calidad del agua en México en aguas superficiales y subterráneas, enfocándose en la Demanda Bioquímica de Oxígeno a cinco días (DBO5), la Demanda Química de Oxígeno (DQO), los Sólidos Suspendidos Totales (SST) y Coliformes Fecales (CF).
En el caso de la industria, es clave dar seguimiento a los elementos presentes en los efluentes, en el agua durante el proceso y en el agua de descarga, para tener posibilidad de actuación en tiempo y forma.
Algunas opciones pueden ser InSight* , solución industrial de Internet de las cosas (IIoT) que permite a los responsables del tratamiento de agua a prevenir el tiempo inactivo no planificado, aumentar la confiabilidad en los activos, extender la vida útil de los activos y optimizar las operaciones en combinación con soluciones químicas.
Otra alternativa es Hubgrade, un sistema que permite una mejor visibilidad de los datos de consumo, mejorando la eficiencia de los recursos y brindando la salida automática de informes mensuales de energía y agua.
Beneficios económicos y ambientales
Entre los beneficios más atractivos, se incluye la reducción de costos operativos. Un tratamiento adecuado de agua no requerirá un gasto excesivo en soluciones químicas o tratamientos adicionales para corregir niveles de agua, así como en mantenimientos no programados debido a problemas de corrosión o ensuciamiento.
Además, es clave para disminuir la presión sobre fuentes de agua dulce en zonas que sufren de escasez hídrica y, por tanto, ayuda a preservar los ecosistemas y generar calidad de vida para la población.
También tiene un efecto positivo en la huella de carbono, reduciéndola al disminuir la energía necesaria para extraer transportar y purificar agua nueva o de fuentes más lejanas. Asimismo, implica menos emisiones de gases de efecto invernadero y por ende un impacto positivo en el medio ambiente.
Finalmente, estos beneficios contribuyen a la sostenibilidad empresarial, entendida como un todo: medioambiente, cumplimiento normativo, eficiencia, relaciones con la comunidad y ahorros en costos.
Casos de éxito de reciclaje de agua en la industria.
En el sector cosmético, una planta al sur de la CDMX fue la primera en su grupo multinacional en aprovechar 90m3/día de agua de reúso para todos sus servicios, reduciendo el uso de agua de la red pública en más del 50%. Entre las tecnologías utilizadas se encontraban el MBR, desinfección UV y Ósmosis inversa.
En la industria de alimentos y bebidas, una planta en la zona del bajío, región que sufre de sequía la mitad del año, decidió invertir en un sistema MBR con ósmosis inversa para reutilizar el 50% de sus efluentes, equivalente al consumo diario de 5,000 personas, cumpliendo con los requerimientos de descarga y asegurar la continuidad en el suministro de agua.
También el sector minero se ha visto favorecido con la implementación de estas tecnologías, reduciendo la extracción de agua de pozo para las áreas de proceso y servicios relacionados con su actividad, con una recuperación promedio el 76% del agua residual, es decir, 2784m3/ día.
Y en Bangladesh, India, una empresa textil quería cambiar su tipo de tratamiento, basado en bioquímicos, y adoptar un tratamiento biológico más avanzado para cumplir los objetivos de la guía de descargas cero de sustancias químicas peligrosas (ZDHC), pero contaba con un espacio limitado. Su objetivo era que la planta alcanzara la mayor eficiencia en la utilización del agua, reciclando el agua y, además, apuntar a la descarga de líquido cero (ZLD). Después de varios estudios piloto en las aguas residuales, la solución propuesta fue la tecnología de biorreactor de membrana con ZeeWeed* 500D para lograr agua de la calidad deseada, que podía alimentar directamente al sistema de RO para su reciclaje, manejada en fases para aumentar la capacidad de la planta de 3,6 MLD a 6,2 MLD.
Esto nos muestra que todas las industrias tienen la capacidad de implementar procesos para reciclar el agua en mayor o menor porcentaje y, sobre todo, que acompañe a sus objetivos de sostenibilidad, eficiencia operativa y financieros.
Desafíos y soluciones
Barreras tecnológicas y de inversión. Muchas plantas de tratamiento de aguas residuales no operan debido a su antigüedad o a la falta de mantenimiento, además de que los sistemas convencionales suelen requerir grandes inversiones en energía y mantenimiento.
Sin embargo, existen modelos que pueden resultar atractivos como las unidades móviles de tratamiento, las cuales, pueden proporcionar agua de la calidad requerida sin necesidad de realizar la inversión en obra civil o funcionar como un puente mientras se realiza la instalación de un equipo fijo.
Aspectos regulatorios y normativos. La reciente actualización de la NOM-001-SERMARNAT-2021 ha generado presión para alcanzar los límites de contaminantes en descargas de aguas residuales. El ahorro en penalizaciones y multas, aunado al cumplimiento de objetivos de sostenibilidad y mejora de las relaciones con la comunidad vuelve a la inversión en el reciclaje de agua en algo que vale la pena considerar.
Cultura y sociedad. No en todas las regiones se acepta de la misma manera el reciclaje de agua. Puede existir desconfianza para utilizar el agua tratada ante una percepción de que no es segura para su consumo o una predilección para utilizar ciertas fuentes de agua en vez de otras.
La solución se encuentra en demostrar la capacidad de mejora de las comunidades, así como la seguridad del proceso que se sigue para obtener el agua limpia. Definitivamente este punto se debería considerar mucho antes de comenzar los trabajos en obra civil o las instalaciones de equipo, para asegurar que todas las partes interesadas están informadas como es debido.
La importancia del reciclaje de agua
Datos del Barómetro de la Transformación Ecológica arrojaron que el 67% de los mexicanos están seguros de que los costes incurridos por los daños vinculados al cambio climático y a la contaminación serán mayores que las inversiones necesarias para la transformación ecológica.
La tecnología para el reciclaje de agua existe, está consolidada y es asequible.
Si bien las industrias somos parte vital de este proceso, también los ciudadanos y el gobierno deben trabajar en conjunto para conseguir el mejor resultado.
No solo es cumplir con las normas por cumplir. Se trata de cuidar verdaderamente unos de otros, sabiendo que las acciones que tomemos serán en beneficio de todo el ecosistema y nos permitirá tener una mejor calidad de vida.
Puede enviarnos un mensaje si quieres información más detallada sobre nuestras soluciones y tecnologías para su industria.