Cada año, se consumen más de 100.000 toneladas de productos farmacéuticos en todo el mundo, y Europa representa una cuarta parte de esta cantidad. Los principios activos farmacéuticos (API) y otros ingredientes químicos están creando una creciente preocupación medioambiental, tanto en su fabricación como en su uso y eliminación. Los efluentes industriales que contienen APIs y otros ingredientes químicos se liberan al medio ambiente, creando un desafío que debe abordarse desde el origen, es decir durante el proceso de producción. Aquí es donde la tecnología de evaporación industrial se convierte en una solución clave para el tratamiento de efluentes.
En la Unión Europea la mayor fuente de vertidos de API en el medio ambiente proviene del uso y eliminación de estos productos. Sin embargo, las emisiones derivadas de su fabricación representan la siguiente fuente más importante. Por lo tanto, es esencial adoptar un enfoque integral para reducir los vertidos de APIs en todas las fases de su producción y uso.
En este sentido, las empresas son cada vez más conscientes de la necesidad de seguir políticas medioambientales sostenibles y buscan soluciones más eficientes para minimizar el volumen de los residuos y mejorar la eliminación de los efluentes industriales.
La evaporación: una solución eficaz para el tratamiento de efluentes industriales
El tratamiento de los efluentes industriales es uno de los pasos más críticos en la gestión medioambiental de las empresas. En este ámbito, los tratamientos convencionales no siempre logran eliminar todos los residuos de principios activos farmacéuticos, debido a que las estaciones depuradoras de aguas residuales municipales (EDAR), no siempre tienen la tecnología adecuada para tratar este tipo de efluentes.
Por eso, muchas compañías recurren a la externalización del tratamiento de efluentes, lo que implica la incineración o un tratamiento químico complejo. Esto puede tener un coste elevado cuando los productos son sustancias hormonalmente activas y antibióticos.
La mejor técnica disponible (MTD) para el tratamiento de efluentes
Una solución más sostenible y económica es la tecnología de evaporación, una tecnología de largo recorrido y probada eficacia, empleada para el tratamiento de aguas residuales industriales. En los últimos años, los avances tecnológicos han permitido reducir significativamente los costes operativos, lo que ha hecho que la evaporación sea cada vez más atractiva como una solución eficiente para la gestión de efluentes industriales.
La evaporación es considerada la mejor técnica disponible (MTD) porque responde a la creciente presión medioambiental para evitar verter aguas residuales difíciles de tratar a los cauces públicos. Una presión que procede de Europa, donde se están buscando soluciones eficientes, como demuestra la publicación, en 2017, de la Strategic approach to pharmaceuticals in the environment, una hoja de ruta con el que se ha lanzado un aviso a la industria para que implemente soluciones.
Tecnología de evaporación: una solución efectiva para concentrar y eliminar APIs
La evaporación al vacío es una tecnología clave para el tratamiento de aguas residuales industriales. Este proceso convierte el agua en vapor mediante el uso de calor. El vapor se condensa y se separa en dos corrientes: el destilado (hasta un 95% de calidad) y el concentrado (que puede representar solo un 5-10% del volumen tratado). El destilado puede ser reutilizado dentro de la propia factoría, lo que permite una significativa reducción de costes y mejora la eficiencia operativa.
Con esta tecnología, las empresas pueden reducir hasta un 80% los costes de tratamiento de efluentes industriales, ya que solo el 5-10% de los residuos deben ser enviados a disposición final. Además, este proceso reduce las emisiones de CO2 relacionadas con el transporte de residuos.
La evaporación es también una técnica aconsejada para la segregación de corrientes, ya que en algunos casos resulta económicamente más interesante aplicar la evaporación a un efluente aunque exista depuradora,puesto que se pueden reducir costes en el corto/medio plazo, además de la ya mencionada ventaja de la recuperación del destilado para su reutilización.
Ventajas
- Reducción de costes: La evaporación reduce significativamente los costes asociados con la gestión y eliminación de efluentes industriales.
- Reutilización de agua: El destilado generado en el proceso de evaporación de aguas residuales puede ser reutilizado para otros servicios dentro de la factoría, lo que reduce la huella hídrica.
- Recuperación de subproductos: En algunos casos, la evaporación permite recuperar valiosos productos de producción como materias primas, desinfectantes, proteínas o glicoles, lo que genera un valor añadido.
- Eficiencia energética: La evaporación al vacío requiere una menor temperatura de ebullición, lo que permite destilar líquidos con alto punto de ebullición y evita la descomposición de sustancias sensibles a la temperatura.
EVALED® : Lider en evaporación industrial
Desde 1978, EVALED®, empresa perteneciente a Veolia Water Technologies, ha sido líder en el mercado de la evaporación industrial. Con más de 3.000 instalaciones en todo el mundo, EVALED® ha desarrollado una gama de evaporadores al vacío industriales con capacidades de producción que van desde 0,1 hasta 120 toneladas al día. Estos equipos son ideales para diversos sectores, como el farmacéutico, cosmético, químico, alimentario, tratamiento de superficies, entre otros.
EVALED® ha desarrollado su gama de equipos utilizando las 3 técnicas de evaporación al vacío más comunes:
- Evaporación al vacío por agua caliente: Estos evaporadores cuentan con un sistema de circulación forzada de agua caliente y fría, junto con un intercambiador de calor de haz de tubos externo a la cámara de ebullición. El calor necesario para la ebullición del agua a tratar proviene del agua caliente que circula por el intercambiador de calor, mientras que la condensación del vapor se logra mediante el paso de agua fría por el intercambiador ubicado sobre la cámara de ebullición.
- Evaporación al vacío por compresión mecánica del vapor: Este sistema recupera el calor latente de condensación del destilado para calentar el líquido a evaporar. El vapor generado en el proceso de evaporación se incrementa mediante compresión, lo que permite sobrecalentar el vapor y reciclarlo a través de un intercambiador de calor del propio evaporador. Este proceso tiene dos objetivos clave:
- Ahorro de energía para la evaporación
- Evitar el medio refrigerante para la condensación (torres de refrigeración, etc)
Existen dos opciones dentro de este sistema: una que utiliza la circulación natural del vapor, y otra que recircula el fluido mediante un diseño más avanzado, creando una película descendente en la zona de evaporación. Este diseño favorece la destrucción de la espuma y reduce el ensuciamiento. La evaporación por compresión mecánica del vapor es el sistema más eficiente en términos de consumo energético entre las tecnologías de evaporación eléctrica.
- Evaporación al vacío por bomba de calor: Este sistema utiliza el ciclo frigorífico del gas freón, que al ser comprimido, se condensa y cede calor al líquido a evaporar mediante intercambio térmico. Después, el gas se expande a través de una válvula termostática y un condensador que refrigera el líquido evaporado, extrayendo el destilado. El freón circula en un circuito cerrado y hermético. Al operar en vacío, el reactor de evaporación permite la evaporación a temperaturas por encima de los 40ºC, lo que elimina la necesidad de una fuente adicional de calor o refrigeración, convirtiendo el proceso en una opción muy atractiva desde el punto de vista económico y de gestión. Este sistema de baja temperatura de evaporación es adecuado para una amplia variedad de aplicaciones, incluso para líquidos muy corrosivos (usando aleaciones especiales), sistemas de evaporación hasta residuo seco, líquidos fuertemente incrustantes o que cristalizan, entre otros.
Conclusiones
La tecnología de evaporación se ha consolidado como una de las soluciones más eficaces para el tratamiento de efluentes industriales, especialmente en la industria farmacéutica. No solo permite una reducción significativa de los costes de gestión de residuos, sino que también promueve la sostenibilidad mediante la reutilización de agua y la recuperación de productos valiosos.
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