Hablando del enfriamiento de aguas residuales, muchas personas pueden no prestarle mucha atención, pero es una tarea crucial en las fábricas. Piénselo, una gran cantidad de aguas residuales descargadas durante el proceso de producción tienen una alta temperatura. Descargarlas directamente no solo desperdicia energía, sino que también puede afectar el medio ambiente e incluso sobrecargar los equipos de tratamiento posteriores. Por lo tanto, reducir la temperatura de las aguas residuales no es solo cuestión de verter un poco de agua fría casualmente, hay bastantes trucos involucrados.
Primero, hablemos del método más práctico: el enfriamiento natural. Este método, como su nombre indica, se basa completamente en la ayuda de la naturaleza. Por lo general, consiste en construir un gran estanque, verter agua caliente y dejarla reposar lentamente en su interior. El sol brilla y el viento sopla, y el agua misma disipa el calor en el aire. En algunos lugares, se añaden algunas particiones a la piscina para permitir que el agua fluya en un patrón circular. Permanecer más tiempo puede tener un mejor efecto de enfriamiento. La ventaja de este método es que ahorra dinero, requiere un equipo mínimo y tiene un mantenimiento sencillo en las etapas posteriores. Pero los inconvenientes también son bastante obvios, depende demasiado del clima. Si es un día caluroso y húmedo con nubes sin viento ni sol, la temperatura del agua baja muy lentamente; además, la piscina de agua ocupa una cantidad considerable de espacio, y a veces es realmente difícil de organizar en el área de la fábrica donde cada centímetro de terreno es valioso.
Hablemos del enfriamiento por ventilación forzada, que es mucho más proactivo que el enfriamiento natural. El más común es la torre de enfriamiento, que se puede ver en muchos tejados de fábricas o espacios abiertos. Su principio es rociar agua caliente desde arriba y usar un ventilador para soplarla hacia arriba. Cuando el agua y el aire chocan, el calor es transportado por el aire. Las torres de enfriamiento suelen estar llenas de rellenos, como rejillas de plástico o láminas corrugadas, para distribuir uniformemente el agua y aumentar el área en contacto con el aire, lo que resulta en un enfriamiento más rápido. Este método no se ve afectado por el clima, tiene una alta eficiencia de enfriamiento y ocupa un área mucho más pequeña que una piscina. Sin embargo, requiere electricidad para accionar el ventilador y, con el tiempo, las facturas de electricidad también serán un gasto. Además, el ventilador hará algo de ruido al funcionar, y si hay zonas residenciales alrededor, también se debe considerar el aislamiento acústico.
También existe un tipo llamado intercambio de calor agua-agua, que simplemente significa usar agua fría para enfriar agua caliente. Por ejemplo, si hay agua a baja temperatura para otros fines en la fábrica, se puede "cepillar" con las aguas residuales a través de un intercambiador de calor. Los dos tipos de agua no se mezclan directamente, pero el calor se puede transferir a través de la pared metálica. Cuando las aguas residuales se enfrían, el agua fría se calienta, y tal vez se pueda reutilizar. Este método tiene un efecto de enfriamiento estable, especialmente adecuado para situaciones en las que la temperatura de las aguas residuales no es demasiado alta pero requiere un control preciso de la temperatura después del enfriamiento. Sin embargo, necesita tener una fuente de agua a baja temperatura disponible, y si no, requerirá un conjunto especializado de equipos de refrigeración, lo que aumentará el costo. Además, si el intercambiador de calor se usa durante mucho tiempo, puede formar incrustaciones en la superficie, lo que afecta la eficiencia de la transferencia de calor y requiere limpieza y mantenimiento regulares.
Algunos lugares todavía utilizan la idea del enfriamiento por evaporación, pero en lugar de depender de ventiladores como las torres de enfriamiento, permite que las aguas residuales hiervan en un entorno de baja presión. El punto de ebullición del agua disminuirá bajo baja presión, y se evaporará sin hervir a 100 grados. Al evaporarse, se eliminará una gran cantidad de calor y la temperatura del agua restante disminuirá. Este método puede lograr un gran rango de enfriamiento y es particularmente adecuado para tratar aguas residuales a alta temperatura. Pero requiere un conjunto de equipos que puedan hacer vacío, con alto consumo de energía, y el vapor de agua evaporado puede contener contaminantes, que deben ser tratados, de lo contrario contaminará el aire.
Además, algunas fábricas implementarán un enfriamiento combinado de acuerdo con su propia situación. Por ejemplo, primero pasar las aguas residuales a través de un intercambiador de calor, preenfriándolas con agua fría, y luego enviándolas a una torre de enfriamiento para un enfriamiento adicional puede mejorar la eficiencia y ahorrar energía. En algunos lugares, se agregan dispositivos de rociado a la piscina de enfriamiento natural. Cuando hace calor, se enciende el rociado, lo que equivale a agregar un "buff" al enfriamiento natural, haciendo que la velocidad de enfriamiento sea más rápida.
En general, no existe el mejor método absoluto para enfriar las aguas residuales, depende de la situación real de la fábrica. Por ejemplo, la temperatura de las aguas residuales, la capacidad de procesamiento diaria, si el sitio es suficiente, si existen recursos existentes para utilizar y el presupuesto, etc. Elegir el método correcto no solo puede cumplir con los estándares de tratamiento de aguas residuales, sino también ahorrar muchos costos, e incluso reutilizar el calor desperdiciado, lo que puede considerarse como una contribución a la protección del medio ambiente.
