Durante décadas, muchas instalaciones de procesamiento de alimentos y bebidas en California operaron bajo una premisa simple: si la producción aumentaba, el suministro de agua podría aumentar con ella.
Cada vez resulta más difícil sostener esa suposición.
La combinación de restricciones al uso de aguas subterráneas, el aumento de los costos de eliminación de aguas residuales y una aplicación más estricta de la normativa está transformando la economía de la gestión del agua industrial en todo el estado. Las instalaciones que antes consideraban el suministro de agua y el tratamiento de aguas residuales como aspectos operativos independientes ahora se ven obligadas a evaluarlos como parte de un mismo desafío empresarial.
El resultado es un creciente interés en la reutilización del agua, en particular entre las empresas procesadoras de productos lácteos, las instalaciones avícolas, las procesadoras de frutas y verduras y otros fabricantes que generan corrientes de aguas residuales con alto contenido orgánico.
La SGMA modificó la ecuación de las aguas subterráneas.
La Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas (SGMA, por sus siglas en inglés) se diseñó para abordar décadas de sobreexplotación de aguas subterráneas en California. A medida que las agencias locales de sostenibilidad de aguas subterráneas implementan planes de sostenibilidad, muchos usuarios agrícolas e industriales están experimentando un mayor escrutinio de las extracciones de agua subterránea y los derechos de bombeo a largo plazo.
Para los establecimientos de alimentos y bebidas que históricamente dependían de pozos privados, esto supone un desafío importante.
El agua, que antes se consideraba una fuente fiable para el crecimiento futuro, se ve cada vez más limitada por las restricciones de bombeo y las exigencias de gestión de las aguas subterráneas. En muchas regiones, perforar un nuevo pozo o aumentar la producción de uno ya existente ya no es una estrategia de crecimiento viable.
La demanda de producción sigue aumentando, pero la disponibilidad de agua dulce es cada vez menos predecible.
Las instalaciones que pueden reciclar y reutilizar el agua internamente obtienen acceso a una fuente de suministro alternativa que no depende de la extracción adicional de agua subterránea.
Los costos de eliminación de aguas residuales siguen aumentando.
Al mismo tiempo, el vertido de aguas residuales a los sistemas municipales se ha vuelto sustancialmente más costoso.
Las aguas residuales de la industria alimentaria y de bebidas suelen contener altas concentraciones de grasas, aceites, proteínas, almidones, azúcares y otros compuestos orgánicos. Las plantas de tratamiento municipales recuperan cada vez más los costos del tratamiento mediante programas de recargo vinculados a la carga orgánica.
Para muchas plantas procesadoras, estos recargos han pasado de ser un gasto operativo menor a una partida presupuestaria significativa. Las penalizaciones por grasas, aceites y lubricantes, las tarifas por aguas residuales de alta concentración y los requisitos adicionales de pretratamiento están ejerciendo una presión creciente sobre los presupuestos operativos. Cada galón vertido representa tanto un costo de eliminación como una oportunidad perdida para recuperar agua y reutilizarla.
A medida que aumentan los costes de eliminación de residuos, la reutilización del agua resulta cada vez más atractiva desde el punto de vista económico.
El riesgo regulatorio está aumentando.
California también ha aumentado las consecuencias financieras del incumplimiento.
La ley AB 460 reforzó la autoridad para hacer cumplir la ley e incrementó las posibles sanciones por infracciones relacionadas con la calidad del agua. Las multas ajustadas a la inflación y las sanciones diarias más elevadas implican que el cumplimiento de la normativa ambiental ya no puede considerarse un gasto operativo previsible.
Para las instalaciones que operan cerca de los límites permitidos, el riesgo financiero asociado a una sola infracción puede ser significativo. Esta realidad está impulsando una mayor inversión en sistemas de tratamiento que proporcionen estabilidad operativa y reduzcan el riesgo de incumplimiento normativo.
Un rendimiento fiable del tratamiento ya no es simplemente un objetivo medioambiental. Se ha convertido en un requisito empresarial.
¿Por qué muchos proyectos de reutilización de agua tienen dificultades?
La reutilización del agua no es un concepto nuevo. Los sistemas de membrana que combinan ultrafiltración (UF) y ósmosis inversa (RO) se han utilizado durante años para recuperar agua de las aguas residuales industriales.
El problema radica en que muchas aguas residuales de la industria alimentaria y de bebidas nunca fueron adecuadas para la tecnología de membranas convencional. Los efluentes de la industria láctea, avícola, de la producción de bebidas y del lavado de productos agrícolas suelen contener concentraciones sustanciales de grasas, aceites, proteínas y otros compuestos orgánicos. Estos componentes obstruyen rápidamente las membranas de ultrafiltración convencionales, reduciendo el flujo, aumentando la frecuencia de limpieza y generando inestabilidad en todo el proceso de tratamiento.
En muchos casos, el problema no reside en el sistema de ósmosis inversa, sino en la etapa de pretratamiento previa.
Cuando las membranas de pretratamiento se ensucian, el rendimiento de la ósmosis inversa posterior también se deteriora. La frecuencia de limpieza aumenta, los costos operativos se elevan, las tasas de recuperación disminuyen y los proyectos de reutilización de agua se vuelven difíciles de justificar económicamente. Esta es una de las principales razones por las que muchas iniciativas industriales de reutilización de agua no alcanzan su máximo potencial.
Un enfoque flexible para el tratamiento y la reutilización del agua.
Los proyectos convencionales de reutilización de agua suelen basarse en un método fijo de dos etapas: pretratamiento seguido de ósmosis inversa. Sin embargo, para las aguas residuales complejas de la industria alimentaria y de bebidas, un sistema de tratamiento rígido a menudo no es la solución adecuada, ya que las características del agua de alimentación y los objetivos de tratamiento de cada instalación son diferentes.
Los sistemas ZwitterCo abordan ambos objetivos —tratamiento y reutilización del agua— mediante una gama de tecnologías configurables para adaptarse a cada aplicación, en lugar de un proceso estándar. Según las características del agua de alimentación y los objetivos de tratamiento, la solución puede incluir prefiltración, superfiltración (SF), ósmosis inversa (RO) o una combinación de estas etapas.
Etapa 1: Prefiltración. Cuando el agua de alimentación contiene una cantidad significativa de sólidos o residuos, una etapa de prefiltración puede eliminar este material de antemano, protegiendo las membranas posteriores y reduciendo la carga que deben soportar.
Expedition SF, Etapa 2. Fabricadas con la tecnología ZwitterCore™, las membranas Expedition SF se desarrollaron específicamente para aguas residuales con altos niveles de grasas, aceites, proteínas y otros compuestos orgánicos. Mientras que la ultrafiltración convencional se obstruye rápidamente, Expedition SF está diseñada para procesar hasta un 5 % de grasas, aceites, proteínas y otros compuestos orgánicos, manteniendo un funcionamiento estable y fiable, y eliminando grasas, aceites, turbidez y compuestos orgánicos macromoleculares antes de que el agua llegue a su destino final.
Ósmosis inversa de etapa 3. Cuando la ósmosis inversa forma parte de la configuración, una alimentación estable y bien acondicionada, en lugar de un flujo de residuos inestable, permite que el sistema funcione a tasas de recuperación significativamente más altas, lo que favorece la reutilización del agua o una descarga más limpia para cumplir con la normativa.
Dado que la configuración adecuada depende de la calidad del agua de alimentación y de los objetivos específicos de tratamiento o reutilización de la instalación, ZwitterCo trabaja con cada cliente para determinar qué combinación de tecnologías se adapta mejor a su aplicación, en lugar de aplicar una fórmula fija.
¿Por qué cada vez más instalaciones recurren a la reutilización del agua?
El valor de la reutilización del agua va mucho más allá de la reducción del consumo de agua dulce.
Las instalaciones pueden obtener ahorros de:
- Reducción de la demanda de agua subterránea
- Reducción de los recargos municipales por aguas residuales
- Reducción de las sanciones relacionadas con FOG
- Menor riesgo regulatorio
- Mayor capacidad de producción sin necesidad de extraer agua adicional.
- Reducción de la dependencia de fuentes externas de agua
Los proyectos de reutilización del agua también apoyan las iniciativas de sostenibilidad corporativa al reducir el consumo de agua dulce y el volumen de vertidos de aguas residuales.
Para los procesadores que abastecen a los principales minoristas y marcas de consumo, estos resultados en materia de sostenibilidad son cada vez más relevantes durante las auditorías de clientes y las evaluaciones de compras.
Lo más importante es que la reutilización del agua proporciona flexibilidad operativa en un entorno normativo donde la disponibilidad de agua ya no puede darse por sentada.
Mirando hacia el futuro
Es poco probable que las regulaciones sobre el agua en California se vuelvan menos restrictivas.
La escasez de agua subterránea, el aumento de los costos de eliminación y una aplicación más estricta de la normativa están transformando la manera en que las instalaciones de procesamiento de alimentos y bebidas conciben el agua. Las instalaciones que logren adaptarse con éxito serán aquellas que consideren las aguas residuales no como un flujo de desechos que gestionar, sino como un recurso que puede recuperarse y reutilizarse.
Gracias a las tecnologías de membranas resistentes a la obstrucción, diseñadas específicamente para corrientes ricas en grasas, aceites y lubricantes (FOG), demanda química de oxígeno (DQO) y otros compuestos orgánicos, la reutilización de aguas residuales se está volviendo práctica en aplicaciones donde los enfoques convencionales históricamente han tenido dificultades.
Para las empresas procesadoras de alimentos y bebidas de California, que se enfrentan a una creciente presión tanto en el suministro de agua como en la gestión de aguas residuales, la pregunta ya no es si vale la pena considerar la reutilización del agua, sino cuánto valor se pierde al no implementarla.
Para saber cómo las soluciones de membranas y sistemas de ZwitterCo pueden ayudar a su planta a reducir los costos de eliminación de aguas residuales, aumentar la recuperación de agua y operar con confianza a medida que evolucionan las regulaciones, comuníquese con nuestro equipo para analizar su aplicación.
