Los productores de alimentos y bebidas en América Latina operan bajo restricciones hídricas muy diferentes a las de hace tan solo unos años. En regiones como Brasil, Chile, Perú y México, la disponibilidad de agua es cada vez menos predecible y el costo del agua dulce sigue aumentando. Al mismo tiempo, los requisitos de descarga son cada vez más estrictos, sobre todo para las instalaciones industriales que vierten aguas residuales a los sistemas municipales.
Para muchos procesadores, esta combinación está obligando a examinar más de cerca cómo se tratan las aguas residuales y dónde se quedan cortos los sistemas existentes.
Dónde presentan dificultades los enfoques de tratamiento actuales
Una gran parte de las plantas procesadoras de alimentos y bebidas en Latinoamérica utilizan sistemas de tratamiento relativamente sencillos. El cribado, la flotación por aire disuelto (DAF) y el tratamiento biológico se emplean frecuentemente como pasos iniciales antes del vertido al alcantarillado. El tratamiento biológico sigue siendo una herramienta eficaz y esencial para la eliminación de materia orgánica degradable, y el objetivo no es sustituirlo, sino mejorar el rendimiento general del tratamiento a medida que evolucionan las expectativas en materia de vertidos.
El problema radica en que los estándares han cambiado. Los organismos reguladores están endureciendo los límites de DQO, grasas, aceites y nutrientes, y los municipios prestan mayor atención a los vertidos industriales. Los sistemas de tratamiento actuales no fueron diseñados para este nivel de consistencia y, como consecuencia, generan una fracción orgánica soluble y recalcitrante que nunca debieron procesar.
A medida que aumenta la vigilancia, la variabilidad residual se traduce en infracciones más frecuentes, recargos más elevados y menor flexibilidad operativa.
Las altas cargas orgánicas y de grasas y aceites son un factor importante.
Las aguas residuales procedentes del procesamiento de aves de corral, carne y pescado son difíciles de gestionar debido a su composición. Estas corrientes suelen contener altos niveles de materia orgánica, grasas y aceites.
Esto afecta a múltiples partes del proceso de tratamiento. Los sistemas biológicos pueden volverse inestables cuando la carga fluctúa. Los sistemas de filtración posteriores son más propensos a la obstrucción. Los operadores suelen compensarlo aumentando el uso de productos químicos o la frecuencia de limpieza, lo que incrementa los costos y reduce la eficiencia general del sistema.
En los sistemas de membranas, la obstrucción irreversible es una limitación importante, especialmente al tratar corrientes afectadas por materia orgánica. A medida que aumenta la obstrucción, el rendimiento disminuye y aumentan las necesidades de mantenimiento. Con el tiempo, esto conlleva mayores costos operativos y una intervención más frecuente del personal de la planta.
Las instalaciones de bebidas se enfrentan a limitaciones similares.
En la producción de bebidas, el perfil de las aguas residuales es diferente, pero sigue siendo un desafío. Las cervecerías, las plantas de refrescos y las procesadoras de zumos suelen centrarse en lograr bajos niveles de DQO, eliminar el color y producir efluentes aptos para su reutilización o descarga conforme a la normativa.
Incluso cuando el tratamiento previo a la descarga es efectivo, los compuestos orgánicos residuales pueden afectar la calidad final del agua. Esto se hace más evidente cuando las instalaciones intentan cumplir con estándares de reutilización más estrictos o descargan en entornos más sensibles.
Como resultado, muchas plantas buscan pasos de tratamiento adicionales que puedan proporcionar un pulido más uniforme sin añadir una complejidad operativa excesiva.
La reutilización del agua está impulsada por el costo y la disponibilidad.
La reutilización del agua es cada vez más común en la región, no solo por razones de sostenibilidad, sino también debido a las limitaciones de costos y suministro. Las instalaciones están evaluando cómo se pueden reutilizar las aguas residuales tratadas para aplicaciones no potables, como la limpieza, la refrigeración o el suministro de agua para servicios públicos.
Para lograrlo de forma fiable, los sistemas deben producir efluentes estables y predecibles. La variabilidad que podría ser aceptable para la descarga en alcantarillado no lo es para la reutilización. Esto ejerce una presión adicional sobre la infraestructura existente, que a menudo no fue diseñada teniendo en cuenta la reutilización.
¿Qué buscan ahora los procesadores?
Las instalaciones no necesariamente buscan reconstruir todo su sistema de tratamiento. En muchos casos, el objetivo es mejorar el rendimiento dentro de la infraestructura existente.
Existe un interés creciente en soluciones que puedan:
- Mejorar la uniformidad de la calidad del efluente.
- Manejar niveles más altos de materia orgánica y grasas y aceites.
- Reducir la dependencia de la limpieza frecuente y el uso de productos químicos.
- Se adapta a los diseños de sistemas existentes sin modificaciones importantes.
Aquí es donde las tecnologías de membrana convencionales suelen encontrar limitaciones. Cuando se exponen a una mayor carga orgánica, requieren un funcionamiento y mantenimiento más intensivos para mantener su rendimiento.
Un enfoque diferente para el rendimiento de las membranas
Las membranas de ósmosis inversa ZwitterCo Elevation están diseñadas para superar las limitaciones de la ósmosis inversa convencional en corrientes afectadas por materia orgánica. Estas membranas incorporan ZwitterShield™, una química zwitteriónica patentada y de unión permanente aplicada a las superficies de las membranas existentes. Esta química es altamente hidrofílica y forma una barrera hidratada estable que repele proteínas, aceites y otros compuestos orgánicos antes de que puedan adherirse a la membrana.
Al impedir la adhesión de estos compuestos, ZwitterShield™ reduce la acumulación de residuos y ayuda a evitar la pérdida irreversible de rendimiento. Esto permite que los sistemas funcionen de forma más consistente, incluso cuando varían las condiciones del agua de alimentación.
Las membranas de ósmosis inversa ZwitterCo Elevation están diseñadas para lograr una recuperación total del flujo tras la limpieza, a diferencia de muchos elementos convencionales. Esto permite un funcionamiento más predecible a largo plazo y reduce la necesidad de ciclos de limpieza agresivos o frecuentes.
Además, ofrecen la mayor tolerancia del sector en cuanto a COT, DBO, DQO, aceites y grasas en el agua de alimentación, lo que proporciona a los operadores mayor flexibilidad a la hora de tratar cargas orgánicas más elevadas o corrientes de aguas residuales variables.
Desde un punto de vista operativo, esto conlleva a:
- Frecuencia de limpieza reducida
- Ahorro en gastos de limpieza
- Menor dependencia de productos químicos de limpieza especializados.
- Mayor tiempo de actividad con menos interrupciones.
Dado que ZwitterShield™ está unido de forma permanente a la superficie de la membrana, estos beneficios se mantienen a lo largo del tiempo sin necesidad de modificar el diseño del sistema.
Aumento de la presión interna derivada de los objetivos de sostenibilidad
Muchas empresas de alimentos y bebidas que operan en Latinoamérica forman parte de organizaciones globales más grandes. Estas empresas establecen objetivos internos relacionados con el uso del agua, la reducción de descargas y el desempeño ambiental general. A nivel de planta, esto suele traducirse en expectativas de reducir el consumo de agua, aumentar su reutilización y mejorar los resultados del tratamiento sin incrementar significativamente los costos operativos.
Satisfacer estas expectativas con los sistemas existentes puede resultar difícil, especialmente cuando dichos sistemas fueron diseñados principalmente para el cumplimiento básico de las normas.
Moving Forward
A medida que la escasez de agua se agrava en Latinoamérica, el tratamiento de aguas residuales se vincula cada vez más al rendimiento general de las plantas. Las instalaciones que mejoren la consistencia y reduzcan la carga operativa estarán mejor posicionadas para gestionar tanto los costos como el cumplimiento normativo. Para muchos procesadores, esto comienza con una revisión de cómo sus sistemas manejan los flujos afectados por materia orgánica.
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