Descarte de Efluentes

Descarte de Efluentes

La última fase del proceso de desalinización corresponde al descarte de los efluentes generados durante el proceso. Estos efluentes corresponden principalmente a salmuera (concentrado proveniente de la osmosis inversa) y a el agua cruda de lavado de la etapa de pre-tratamiento. Adicionalmente, los efluentes incluyen las descargas periódicas de procesos intermitentes, como las soluciones de limpieza química de membrana.

El descarte de estos efluentes tiene diferentes mecanismos de ejecución, dependiendo de tanto de la tecnología disponible, las exigencias ambientales y normativas, y la disposición geográfica de la instalación. En el caso de instalaciones ubicadas lejos de las zonas costeras, se puede pensar en soluciones de descarte como la infiltración de pozos profundos, las piscinas de evaporación o la conducción de los efluentes hacia otros cuerpos de agua lejanos.

Para el caso de instalaciones en zonas costeras, el descarte de salmuera suele realizarse a través de emisarios submarinos, salvo en situaciones donde las condiciones ambientales o la regulación vigente no permiten esta alternativa.

1. Emisarios submarinos

Consiste en el descarte gravitacional de la salmuera a través de una tubería diseñada especialmente para facilitar el máximo de dilución con el menor radio de afectación posible. De esta forma, un emisario submarino de salmuera utiliza a su favor dirección de corrientes y la topografía del suelo marino para permitir a la salmuera que se descarta pueda diluirse rápidamente y evitar así impactar de forma significativa el medio acuático.

Los criterios de diseño de este tipo de sistemas se encuentran regulados y son una de las principales preocupaciones de la autoridad ambiental en Chile. Se busca que estos descartes generen una afectación nula o lo mas reducida posible, todas ellas  debidamente monitoreadas por los planes de vigilancia ambientales que se deben mantener durante toda la etapa de explotación de las plantas desalinizadoras. Esto permite al operador de la instalación dar cuenta del funcionamiento de sus sistemas y hacer los ajustes necesarios en caso de identificar desviaciones significativas.

La Ilustración 1 muestra un esquema representativo de cómo se realiza la modelación de dilución de salmuera, donde se destacan dos componentes clave del diseño: la modelación de campo cercano, es decir, donde se aprecia una diferencia significativa entre la salinidad del cuerpo de agua y de la pluma de dispersión; y la modelación de campo lejano, donde se evalúa el radio de impacto máximo en el que se espera que se siga generando la mezcla de la salmuera diluida con el cuerpo de agua.

Ilustración 1: Esquema de modelación de dilución de salmuera (Fuente: Guía para modelación Hidrodinámica de descargas salinas y térmicas, Dirección General del Territorio Marítimo y de Marina Mercante)

El descarte de salmuera por emisarios submarinos es una solución ampliamente utilizada en la industria de la desalinización dado que, en términos comparativos, es más económica y reduce significativamente las necesidades de espacio para su implementación. Además, las herramientas de modelación, las estrategias de vigilancia y la documentación técnica referente a las especies marinas, permiten cuantificar con gran precisión los impactos que tendrá la instalación en el mediano y corto plazo, lo que permite dar certezas respecto de la operación responsable de plantas desalinizadoras.

2. Sin Descarte (ZLD, Zero Liquid Discharge)

Una alternativa que se ha presentado como solución en situaciones donde, independiente del motivo, el descarte mediante emisarios submarinos no es posible es el conjunto de tecnologías que evitan la disposición de la salmuera, denominadas: Descarga de cero líquidos, o ZLD por sus siglas en inglés.

Los argumentos para diseñar una instalación con una solución ZLD en la etapa de tratamiento de efluentes son variadas, y podrían deberse a que es imposible descartar la salmuera en el cuerpo de agua (por limitaciones técnicas o ambientales), a que exista una fuerte oposición a la instalación de un descarte de salmuera por parte de las comunidades aledañas, o a que exista un valor adicional en los elementos presentes en la salmuera de forma que se justifique económicamente la separación de sus componentes.

Las soluciones ZLD requieren la recuperación de el agua remanente en la salmuera, para lo cual ocupan diferentes técnicas de desalinización alternativas a la osmosis inversa, como la desalinización térmica, osmosis directa, o piscinas de evaporación. De esta forma se logra obtener el contenido de sales sólidas propias del agua de mar, las cuales pueden ser nuevamente refinadas y separadas para obtener componentes específicos. La Ilustración 2 muestra una imagen de piscinas de evaporación de salmueras utilizadas como mecanismos de ZLD para plantas desalinizadoras.

Ilustración 2: Piscinas de evaporación de salmuera (Fuente: Lenntech)