Gestión y Tratamiento de Aguas Residuales Industriales en Refinerías: Caso Práctico

Las Aguas Residuales Industriales (ARI) son específicas de cada sector industrial, con una composición y caudal (Q) variable y, frecuentemente, presentan elementos muy contaminantes. La estrategia para la gestión del agua se basa en la jerarquía para la prevención de la contaminación del agua residual:

  1. Minimización de la producción de ARI: Reducción del consumo de agua y de la generación de ARI.
  2. Aprovechamiento del ARI: Reciclado, recuperación de subproductos y reutilización.
  3. Tratamiento en la propia instalación industrial.
  4. Vertido: A la red de alcantarillado urbano o al medio hídrico (última opción).

Caso de Estudio: Refinería de Gibraltar

La refinería de Gibraltar ocupa 1.500.000 m2 y destila 11,5 millones de toneladas de petróleo al año. Cuenta con tres sistemas de recogida de aguas independientes:

  1. Aguas de deslastre de buques: Antes de su tratamiento, se recupera la mayor parte de los hidrocarburos (HC) por decantación. Para la eliminación de los HC no decantados, el agua se somete a un tratamiento fisicoquímico (F-Q). Los HC se recuperan en los tanques existentes y el agua tratada se envía al mar como efluente final.
  2. Agua de lluvia: El agua de lluvia que arrastra trazas de HC se almacena en dos piscinas y se incorpora a la carga de las unidades de tratamiento de aguas de proceso y/o deslastre.
  3. Planta de ARI de procesos: Recibe todas las aguas que han tenido contacto con algún proceso de la refinería y las aguas pluviales recogidas en la zona de procesos. El tratamiento de estas aguas se realiza en dos etapas:
    • Etapa 1: Separación física (F) y fisicoquímica (F-Q) de los HC presentes, de forma que estos se devuelven al proceso productivo.
    • Etapa 2: El agua, después de los tratamientos primarios, se trata en dos reactores biológicos.

Etapas del Tratamiento de Aguas Residuales en la Refinería

  1. Homogeneización de Caudal (Q): Consiste en la laminación de la concentración contaminante y los picos de caudal, de forma que la depuradora trabaje a concentración y caudal constantes, incrementando la eficiencia.
  2. Separación de Hidrocarburos Libres: Se realiza mediante:
    • Tambores oleofílicos: Separación física por gravedad, aprovechando la diferencia de peso específico entre el agua y los HC.
    • Separadores API: Canales rectangulares por donde se hace pasar el agua en flujo laminar para conseguir la separación. Incluyen desnatadores en la superficie y rascadores en el fondo.
    • Separadores de placas paralelas (PPI): Placas separadas 1-8 cm e inclinadas 45º, donde las gotas de aceite se depositan y se deslizan hacia la superficie.
    • Separadores CPI: Variedad de los PPI con placas corrugadas, lo que permite una mayor eficacia y ocupa menos espacio.
  3. Eliminación de Hidrocarburos Emulsionados y Sulfuros: Se realiza mediante coagulación, floculación y flotación. La flotación consiste en introducir burbujas de aire de tamaño muy pequeño en la fase acuosa. Estas burbujas tienden a fijarse en la superficie de la materia a separar, de tal forma que el peso específico del conjunto partícula-aire es menor que el del agua, creándose una velocidad ascensional suficiente para que la partícula alcance la superficie del líquido. Este método permite separar partículas de menor densidad que el agua.
  4. Eliminación de Materia Orgánica (MO) Disuelta: Se lleva a cabo mediante un tratamiento biológico en serie:
    • Tratamiento biológico convencional.
    • Tratamiento para la eliminación de nitrógeno mediante nitrificación-desnitrificación.
    Un clarificador recoge las aguas depuradas para su vertido o reutilización.
  5. Tratamiento de lodos: Incluye espesamiento, acondicionamiento químico y centrifugado.

Sistema de Vertido y Control

La refinería dispone de seis puntos de vertido: cuatro para aguas contaminadas, uno para vertido a través de un emisario submarino y otro como aliviadero. El vertido mediante emisario se realiza mediante una tubería de poliéster reforzada que parte desde la estación de bombeo a pie de playa, llegando hasta 33 metros de profundidad. El control de las aguas vertidas se realiza mediante equipos que registran en tiempo real el contenido en COT, aceites, grasas, pH y caudal de vertido.